Python 中的 RAII - 离开范围时自动销毁

我一直在努力寻找RAII https://en.wikipedia.org/wiki/Resource_acquisition_is_initialization在Python中。 资源分配即初始化是 C++ 中的一种模式，其中 对象在创建时就被初始化。如果失败，则会抛出 一个例外。这样，程序员就知道了 该对象永远不会处于半构建状态。 Python 能做到这么多。

但 RAII 也适用于 C++ 的作用域规则 以确保对象的及时销毁。一旦变量 从堆栈中弹出并被销毁。这可能发生在 Python 中，但仅限于 如果没有外部或循环引用。

更重要的是，对象的名称仍然存在，直到它被调用为止 在出口处（有时更长）。模块级别的变量将 在模块的使用寿命内坚持使用。

如果我做这样的事情，我想得到一个错误：

for x in some_list:
    ...

... 100 lines later ...

for i in x:
    # Oops! Forgot to define x first, but... where's my error?
    ...

我可以在使用后手动删除这些名称， 但这会很丑陋，并且需要我付出努力。

在这种情况下，我希望它按照我的意思去做：

for x in some_list:
    surface = x.getSurface()
    new_points = []
    for x,y,z in surface.points:
        ...     # Do something with the points
        new_points.append( (x,y,z) )
    surface.points = new_points
    x.setSurface(surface)

Python 做了一些范围界定，但不是在缩进级别，只是在 功能级别。要求我创建一个新函数似乎很愚蠢 只是为了确定变量的范围，以便我可以重用名称。

Python 2.5 有“与”语句 http://www.python.org/dev/peps/pep-0343/但这需要我明确输入__enter__ and __exit__功能 通常似乎更倾向于清理文件等资源 和互斥锁，无论退出向量如何。它对范围界定没有帮助。 或者我错过了什么？

我搜索了“Python RAII”和“Python scope”，但找不到任何内容 直接且权威地解决了这个问题。 我已经查看了所有 PEP。这个概念似乎没有得到解决 在 Python 中。

因为我想在 Python 中定义作用域变量，所以我是一个坏人吗？ 这是不是太不Pythonic了？

我这不是在摸索吗？

也许我正试图剥夺该语言动态方面的好处。 有时想要强制执行范围是自私吗？

我是否懒惰想要编译器/解释器 捕捉我疏忽的变量重用错误？嗯，是的，我当然很懒， 但我是不是太懒了？

tl;drRAII 是不可能的，你将它与一般的作用域混合在一起，当你错过那些额外的作用域时，你可能会编写糟糕的代码。

也许我没有明白你的问题，或者你没有得到关于 Python 的一些非常重要的东西......首先，与作用域相关的确定性对象销毁是不可能的用垃圾收集语言。 Python 中的变量仅仅是引用。你不会想要一个malloc'd 内存块free一旦指向它的指针超出范围，你会吗？实际例外情况some如果您碰巧使用引用计数，那么没有一种语言会疯狂到能够一成不变地设置确切的实现。

And even if你有引用计数，就像在 CPython 中一样，它是一个实现细节。一般来说，包括Python，它有多种实现not使用引用计数，您应该像每个对象都挂起直到内存耗尽一样进行编码。

至于函数调用其余部分现有的名称：can通过以下方式从当前或全局范围中删除名称del陈述。然而，这与手动内存管理无关。它只是删除引用。这可能会也可能不会触发引用的对象被 GC，这不是练习的重点。

• 如果您的代码足够长，会导致名称冲突，那么您应该编写较小的函数。并使用更具描述性、不太可能发生冲突的名称。嵌套循环覆盖外循环的迭代变量也是如此：我还没有遇到这个问题，所以也许你的名字描述性不够，或者你应该将这些循环分开？

你是对的，with与范围界定无关，只与确定性清理有关（因此它在末端与 RAII 重叠，但在方法上不重叠）。

也许我正试图剥夺该语言动态方面的好处。有时想要强制执行范围是自私吗？

不。良好的词法作用域是一个独立于动态/静态的优点。不可否认，Python（2 - 3 几乎修复了这个问题）在这方面有弱点，尽管它们更多地处于闭包领域。

但要解释“为什么”：Pythonmust对于开始新作用域的位置要保守，因为如果没有另外声明，对名称的赋值会使其成为最内部/当前作用域的本地名称。所以例如如果 for 循环有自己的作用域，则无法轻松修改循环之外的变量。

我是否懒惰地希望编译器/解释器捕获我疏忽的变量重用错误？嗯，是的，我当然很懒，但是我是不是很懒呢？

再次，我认为意外地重用名称（以引入错误或陷阱的方式）是罕见的，而且无论如何都是小事。

编辑：为了尽可能清楚地再次说明这一点：

• 使用 GC 的语言不能进行基于堆栈的清理。根据定义，这是不可能的：变量是对堆上对象的潜在许多引用之一，这些对象既不知道也不关心变量何时超出范围，并且所有内存管理都由 GC 负责，GC 会在变量超出范围时运行喜欢，而不是在弹出堆栈帧时。资源清理的解决方式不同，见下文。
• 确定性清理通过以下方式发生with陈述。是的，它没有引入新的范围（见下文），因为这不是它的用途。托管对象绑定的名称没有被删除并不重要 - 尽管如此，清理还是发生了，剩下的是“不要碰我，我不可用”对象（例如关闭的文件流）。
• Python 对每个函数、类和模块都有一个作用域。时期。这就是语言的工作原理，无论你喜欢与否。如果您想要/“需要”更细粒度的范围，请将代码分解为更细粒度的函数。您可能希望有更细粒度的范围，但没有 - 并且由于本答案前面指出的原因（“编辑：”上方的三段），这是有原因的。不管你喜欢与否，但这就是语言的工作原理。