Python方法中的静态变量

class Count:
    def foo(self):
        try: 
            self.foo.__func__.counter += 1
        except AttributeError: 
            self.foo.__func__.counter = 1

        print self.foo.__func__.counter

m = Count()
m.foo()       # 1
m.foo()       # 2
m.foo()       # 3

使用函数的属性作为静态变量有一些潜在的缺点:

每次要访问变量时，都必须写出函数的全名。 外部代码可以很容易地访问该变量并打乱值。

第二个问题的惯用python可能会用前导下划线来命名变量，以表明它不应该被访问，同时在事后保持它的可访问性。

使用闭包

另一种选择是使用词法闭包的模式，python 3中的nonlocal关键字支持这种模式。

def make_counter():
    i = 0
    def counter():
        nonlocal i
        i = i + 1
        return i
    return counter
counter = make_counter()

遗憾的是，我不知道如何将这个解决方案封装到装饰器中。

使用内部状态参数

另一种选择可能是使用未记录的参数作为可变值容器。

def counter(*, _i=[0]):
    _i[0] += 1
    return _i[0]

这是可行的，因为默认参数是在定义函数时计算的，而不是在调用函数时计算的。

更清洁的方法可能是使用容器类型而不是列表，例如:

def counter(*, _i = Mutable(0)):
    _i.value += 1
    return _i.value

但我不知道内置类型，清楚地传达的目的。

全局声明提供此功能。在下面的例子中(python 3.5或更高版本使用“f”)，counter变量在函数外部定义。在函数中将其定义为全局的，意味着函数外部的“全局”版本应该对函数可用。所以每次函数运行时，它都会修改函数外部的值，在函数外部保留它。

counter = 0

def foo():
    global counter
    counter += 1
    print("counter is {}".format(counter))

foo() #output: "counter is 1"
foo() #output: "counter is 2"
foo() #output: "counter is 3"

这个回答建立在@claudiu的回答之上。

我发现我的代码变得越来越不清晰，而我一直都很清楚 当我要访问静态变量时，可以在函数名前面加上。

也就是说，在我的函数代码中，我更喜欢这样写:

print(statics.foo)

而不是

print(my_function_name.foo)

所以，我的解决方案是:

向函数中添加静态属性 在函数作用域中，添加一个局部变量statics作为my_function.statics的别名

from bunch import *

def static_vars(**kwargs):
    def decorate(func):
        statics = Bunch(**kwargs)
        setattr(func, "statics", statics)
        return func
    return decorate

@static_vars(name = "Martin")
def my_function():
    statics = my_function.statics
    print("Hello, {0}".format(statics.name))

备注

我的方法使用一个名为Bunch的类，它是一个字典，支持 属性风格的访问，一种JavaScript(参见2000年左右关于它的原始文章)

它可以通过pip install bunch安装

也可以这样手写:

class Bunch(dict):
    def __init__(self, **kw):
        dict.__init__(self,kw)
        self.__dict__ = self

下面是一个完全封装的版本，不需要外部初始化调用:

def fn():
    fn.counter=vars(fn).setdefault('counter',-1)
    fn.counter+=1
    print (fn.counter)

在Python中，函数是对象，我们可以简单地通过特殊属性__dict__向它们添加或修补成员变量。内置的vars()返回特殊属性__dict__。

EDIT:注意，与另一种try不同:除了AttributeError答案外，使用这种方法，变量将始终为初始化后的代码逻辑做好准备。我认为try:except AttributeError替代以下将不那么干和/或有尴尬的流程:

def Fibonacci(n):
   if n<2: return n
   Fibonacci.memo=vars(Fibonacci).setdefault('memo',{}) # use static variable to hold a results cache
   return Fibonacci.memo.setdefault(n,Fibonacci(n-1)+Fibonacci(n-2)) # lookup result in cache, if not available then calculate and store it

EDIT2:当函数将从多个位置调用时，我只推荐上述方法。如果函数只在一个地方被调用，最好使用nonlocal:

def TheOnlyPlaceStaticFunctionIsCalled():
    memo={}
    def Fibonacci(n):
       nonlocal memo  # required in Python3. Python2 can see memo
       if n<2: return n
       return memo.setdefault(n,Fibonacci(n-1)+Fibonacci(n-2))
    ...
    print (Fibonacci(200))
    ...

你可以创建一个所谓的“函数对象”，并给它一个标准的(非静态的)成员变量，而不是创建一个具有静态局部变量的函数。

既然你给出了一个c++编写的例子，我将首先解释什么是c++中的“函数对象”。“函数对象”就是任何带有重载操作符()的类。类实例的行为类似于函数。例如，你可以写int x = square(5);即使square是一个对象(带有重载操作符())，从技术上讲也不是一个“函数”。你可以给一个函数对象任何你可以给一个类对象的特性。

# C++ function object
class Foo_class {
    private:
        int counter;     
    public:
        Foo_class() {
             counter = 0;
        }
        void operator() () {  
            counter++;
            printf("counter is %d\n", counter);
        }     
   };
   Foo_class foo;

在Python中，我们也可以重载operator()，除非该方法被命名为__call__:

下面是一个类定义:

class Foo_class:
    def __init__(self): # __init__ is similair to a C++ class constructor
        self.counter = 0
        # self.counter is like a static member
        # variable of a function named "foo"
    def __call__(self): # overload operator()
        self.counter += 1
        print("counter is %d" % self.counter);
foo = Foo_class() # call the constructor

下面是一个使用这个类的例子:

from foo import foo

for i in range(0, 5):
    foo() # function call

打印到控制台的输出是:

counter is 1
counter is 2
counter is 3
counter is 4
counter is 5

如果你想让你的函数接受输入参数，你也可以将它们添加到__call__:

# FILE: foo.py - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

class Foo_class:
    def __init__(self):
        self.counter = 0
    def __call__(self, x, y, z): # overload operator()
        self.counter += 1
        print("counter is %d" % self.counter);
        print("x, y, z, are %d, %d, %d" % (x, y, z));
foo = Foo_class() # call the constructor

# FILE: main.py - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

from foo import foo

for i in range(0, 5):
    foo(7, 8, 9) # function call

# Console Output - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

counter is 1
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 2
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 3
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 4
x, y, z, are 7, 8, 9
counter is 5
x, y, z, are 7, 8, 9