Python中的延迟求值

Question

我听说过Python中的延迟求值（deferred evaluation），比如在这里提到的。这个概念是指，解释器只有在使用lambda表达式时才会对它进行计算吗？还是说这是一个正确的术语，用来描述由于Python的动态设计，很多错误直到运行时才会被发现？

或者我是不是完全理解错了什么？

Answer 1

延迟计算就是一个表达式在需要的时候才被计算。在大多数编程语言中，你可以使用类似于lambda的东西来实现这个功能。下面是一个简单的例子，帮助你理解这个概念：

def list_files():
    for fn in os.listdir('.'):
        yield fn, lambda: open(fn, 'r').read()


for fn, body in list_files():
    if fn.endswith('.txt'):
        print body()

在这个例子中，list_files函数返回一堆文件名和一个“惰性计算”（没有参数的lambda），这个惰性计算会返回文件的内容。这个“惰性计算”就是延迟计算的体现。使用惰性计算可以让你把不同的任务分开：

• for循环不需要知道怎么读取文件，所以list_files可以换成list_ftp_files或者list_zip_archive。
• list_files函数不需要知道具体会读取哪些文件。通过惰性计算，它不需要一次性读取所有文件。

在真正的延迟计算中，一旦你计算了这个“惰性计算”，它会用计算后的结果替代自己，所以计算两次的工作量和计算一次是一样的。还有其他方法可以实现同样的效果，比如使用类和对象来缓存值。

延迟计算在Scheme语言中是一个（相对）常见的用法。在Haskell中，默认情况下所有的计算都是延迟的，你不需要特别的语法来实现（不过有特殊的语法可以关闭这个功能）。

Answer 2

Dietrich的回答很好，但我想补充一点，最简单的延迟计算形式就是if语句：

if True:
  x = 5
else:
  x = y    # huh? what is y?

这段代码可以正确解析和运行，虽然else部分没有意义——因为y是未定义的。else部分只是被解析，所以从语法上来说在Python中是有效的。这实际上可以用于一些简单的代码：

if stuff:
   print stuff.contents
else:
   print "no stuff"

在强类型语言中，这种写法是行不通的，因为要使用stuff.contents，stuff必须是某种具有contents属性的类型。而在Python中，由于if语句中的延迟计算，这个条件不一定成立。stuff可以是None，显然它没有任何属性，解释器会直接执行else部分，而不会执行前面的部分。因此，这在Python中是有效的，甚至是一种习惯用法，使得代码更简单。

参考讨论