for文を使ってボタンを作るとコマンドが最後の要素の物になる

Question

tkinterを使って以下のプログラムを作ったのですが、0のボタンのどちらを押しても1がプリントされてしまいます（0のボタンを押したら0がプリントされるプログラムを作ろうとしていました）。これは何故でしょうか？理由を知りたいです。

import tkinter as tk
root=tk.Tk()
b=[]
for i in range(2):
    b.append(tk.Button(root,text=str(i),command=lambda:print(i)))
b[0].pack()
b[1].pack()
root.mainloop()

ちなみに、以下のプログラムだと0のボタンを押したら0がプリントされます。

import tkinter as tk
root=tk.Tk()
def pr(n):
    return lambda:print(n)
for i in range(2):
    B=tk.Button(root,text=str(i),command=pr(i))
    B.pack()
root.mainloop()

以下のプログラムだと、0のボタンを押しても1がプリントされます。

import tkinter as tk
root=tk.Tk()

for i in range(2):
    B=tk.Button(root,text=str(i),command=lambda:print(i))
    B.pack()
root.mainloop()

Answer 1

lambda 式が closure になっていて、以下の様に id() で変数 i のメモリアドレスを見てみると全て同じになっている事が判ります。

for i in range(2):
    b.append(tk.Button(root,text=str(i),command=lambda:print(id(i))))

print(id(i))

#
139652231108912 # for ループ実行直後
139652231108912 # 0 のボタンをクリックした時
139652231108912 # 1 のボタンをクリックした時

想定通りの動作をさせるには functools.partial を使う方法があります。もっとも、pr という名前と動作内容から察するに kurinoi さんはきっと functools.partial をご存知なのでしょうけれども。

from functools import partial

for i in range(2):
    b.append(tk.Button(root,text=str(i),command=partial(print, i)))

Answer 2

Tkinterとは関係がありません。

関数lambda:print(i)は引数を持たず、グローバル変数iを印字する関数です。

for i in range(2):
    b.append(tk.Button(root,text=str(i),command=lambda:print(i)))

が終わった時点でグローバル変数iの値は1になっているので1が印字されます。

以下のコードが分かれば、ご質問の理由も理解できるでしょう。

>>> funcs = []
>>> for i in range(2):
...     def f():
...         print(i)
...     funcs.append(f)
...
>>> funcs[0]()
1
>>> funcs[1]()
1
>>>
>>> i = 42
>>> funcs[0]()
42
>>> funcs[1]()
42

Answer 3

仕様上、ループ内で関数オブジェクトを作るとそうなります。
次のようにデフォルト引数で逃げるのが一つの手段です。

for i in range(2):
    b.append(tk.Button(root, text=str(i), command=lambda i=i: print(i)))

参考： ループの中で異なる値で定義されたラムダ式が、同じ値を返すのはなぜですか？

Comments

[kurinoi]

なるほど、ラムダ式はそのような仕様なのですね。回避方法も含めて分かりました、皆様ご回答ありがとうございました！