Python 如何序列化递归函数？

假设我有一个通过闭包递归的函数：

def outer():
    def fact(n):
        return 1 if n == 0 else n * fact(n - 1)
    return fact

现在我想序列化函数并使用

类型重新构造它。FunctionType

：

import pickle, marshal, copyreg, types

def make_cell(value):
    return (lambda: value).__closure__[0]

def make_function(*args):
    return types.FunctionType(*args)

copyreg.pickle(types.CodeType,
    lambda code: (marshal.loads, (marshal.dumps(code),)))
copyreg.pickle(type((lambda i=0: lambda: i)().__closure__[0]),
    lambda cell: (make_cell, (cell.cell_contents,)))
copyreg.pickle(types.FunctionType,
    lambda fn: (make_function, (fn.__code__, {}, fn.__name__, fn.__defaults__, fn.__closure__)))

buf = pickle.dumps(outer())
fn = pickle.loads(buf)

这适用于普通闭包，但是对于

fact

它会导致无限递归，因为

pickle

尝试在其闭包内序列化

fact

。在

pickle

中处理递归数据结构的通常方法是在构造和初始化之间记忆对象，但是

函数

对象是不可变的，正如

fn.\uu闭包

（元组）和单元格对象：

>>> cell = (lambda i=0: lambda: i)().__closure__[0]
>>> cell.cell_contents = 5
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: attribute 'cell_contents' of 'cell' objects is not writable

>>单元格=（lambda i=0:lambda:i）（）。\uuuu闭包\uuuu[0]
>>>cell.cell_内容=5
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“”，第1行，在
AttributeError:“单元格”对象的属性“单元格内容”不可写

在普通代码中构造递归函数时，该语言可能也要做类似的事情，因为函数对象在构造之前无法放入其闭包中。构建递归函数是否有我所缺少的魔力？

闭包绑定自由变量，而不是它的值。对于自引用闭包，Python需要做的就是首先为自由的

事实

名称创建闭包（尚未绑定到任何东西），使用闭包创建函数对象，然后将

事实

绑定到该对象

因此，您需要将创建闭包和函数合并到同一个外部函数中，以便创建一个与函数将绑定到的名称对应的闭包：

def create_closure_and_function(*args):
    func = None
    def create_function_closure():
         return func

    closure = create_function_closure.__closure__
    func = types.FunctionType(*args[:-1] + [closure])
    return func

---

要使用unpickling实现这一点，您必须循环使用闭包参数（

args[-1]

）并检测哪里存在递归，然后用

create\u function\u闭包替换该项。我想，闭包\uuu[0]

。

这就是我在Python3中使用

非本地
完成此操作的原因：

def settable_cell():
    if False:
        x = None
    def set_cell(y):
        nonlocal x
        x = y
    return (lambda: x).__closure__[0], set_cell

在Python 2中，使用生成器：

def settable_cell():
    def g():
        while True:
            x = (yield (lambda: x).__closure__[0])
    set_cell = iter(g()).send
    return set_cell(None), set_cell

这允许将创建闭包单元与设置其自由变量的值分离；解决方案的其余部分只需要对
pickle
memosisation功能进行一些修改。
我不是python专家，但序列化不是关于保存状态吗？这里没有要保存的状态。@RobertHarvey:父函数返回的函数对象是一个新对象。它的状态是闭包，可能包含更多数据。闭包只是对原始变量的引用。闭包首先可以引用一个空的名称，因此
fact
首先是一个空单元格。然后在构建函数之后，
fact
被绑定到新函数。就Python而言，没有问题；我试图将创建闭包与设置其单元格的值区分开来。在同一个函数范围内做任何事情都有点麻烦，但是您可以使用生成器或另一个嵌套函数（使用
非本地
）捕获单元格的范围。