python入門第十六天__匿名函數，返回函數，閉包

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匿名函數

當我們在傳入函數時，有些時候，不需要顯式地定義函數，直接傳入匿名函數更方便。

在Python中，對匿名函數提供了有限支援。還是以map()函數為例，計算f(x)=x2時，除了定義一個f(x)的函數外，還可以直接傳入匿名函數：

>>> list(map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

通過對比可以看出，匿名函數lambda x: x * x實際上就是：

def f(x):    return x * x

關鍵字lambda表示匿名函數，冒號前面的x表示函數參數。

匿名函數有個限制，就是只能有一個運算式，不用寫return，傳回值就是該運算式的結果。

用匿名函數有個好處，因為函數沒有名字，不必擔心函數名衝突。此外，匿名函數也是一個函數對象，也可以把匿名函數賦值給一個變數，再利用變數來調用該函數：

>>> f = lambda x: x * x>>> f<function <lambda> at 0x101c6ef28>>>> f(5)25

同樣，也可以把匿名函數作為傳回值返回，比如：

def build(x, y):    return lambda: x * x + y * y

練習

請用匿名函數改造下面的代碼：

1 # -*- coding: utf-8 -*-2 3 def is_odd(n):4     return n % 2 == 15 6 L = list(filter(is_odd, range(1, 20)))7 print(L)

結果：

1 # -*- coding: utf-8 -*-2 3 # def is_odd(n):4 #     return n % 2 == 15 6 L = list(filter(lambda n:n%2==1 , range(1, 20)))7 print(L)

函數作為傳回值

高階函數除了可以接受函數作為參數外，還可以把函數作為結果值返回。

我們來實現一個可變參數的求和。通常情況下，求和的函數是這樣定義的：

def calc_sum(*args):    ax = 0    for n in args:        ax = ax + n    return ax

但是，如果不需要立刻求和，而是在後面的代碼中，根據需要再計算怎麼辦？可以不返回求和的結果，而是返回求和的函數：

def lazy_sum(*args):    def sum():        ax = 0        for n in args:            ax = ax + n        return ax    return sum

當我們調用lazy_sum()時，返回的並不是求和結果，而是求和函數：

>>> f = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)>>> f<function lazy_sum.<locals>.sum at 0x101c6ed90>

調用函數f時，才真正計算求和的結果：

>>> f()25

在這個例子中，我們在函數lazy_sum中又定義了函數sum，並且，內建函式sum可以引用外部函數lazy_sum的參數和局部變數，當lazy_sum返回函數sum時，相關參數和變數都儲存在返回的函數中，這種稱為“閉包（Closure）”的程式結構擁有極大的威力。

請再注意一點，當我們調用lazy_sum()時，每次調用都會返回一個新的函數，即使傳入相同的參數：

>>> f1 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)>>> f2 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)>>> f1==f2False

f1()和f2()的調用結果互不影響。

閉包

注意到返回的函數在其定義內部引用了局部變數args，所以，當一個函數返回了一個函數後，其內部的局部變數還被新函數引用，所以，閉包用起來簡單，實現起來可不容易。

另一個需要注意的問題是，返回的函數並沒有立刻執行，而是直到調用了f()才執行。我們來看一個例子：

def count():    fs = []    for i in range(1, 4):        def f():             return i*i        fs.append(f)    return fsf1, f2, f3 = count()

在上面的例子中，每次迴圈，都建立了一個新的函數，然後，把建立的3個函數都返回了。

你可能認為調用f1()，f2()和f3()結果應該是1，4，9，但實際結果是：

>>> f1()9>>> f2()9>>> f3()9

全部都是9！原因就在於返回的函數引用了變數i，但它並非立刻執行。等到3個函數都返回時，它們所引用的變數i已經變成了3，因此最終結果為9。

 1 def count(): 2     fs = [] 3     for i in range(1, 4): 4         def f(): 5             return i*i 6         fs.append(f) 7          8     return fs 9 10 f1 = count()11 12 #列表fs中，儲存了三個函數[i*i,i*i,i*i]13 #返回的函數引用了變數i，但它並非立刻執行。等到3個函數都返回時，它們所引用的變數i已經變成了314 print(f1[0]())15 print(f1[1]())16 print(f1[2]())

 返回閉包時牢記一點：返回函數不要引用任何迴圈變數，或者後續會發生變化的變數。

如果一定要引用迴圈變數怎麼辦？方法是再建立一個函數，用該函數的參數綁定迴圈變數當前的值，無論該迴圈變數後續如何更改，已綁定到函數參數的值不變：

1 def count():2     def f(j):3         def g():4             return j*j5         return g6     fs = []7     for i in range(1, 4):8         fs.append(f(i)) # f(i)立刻被執行，因此i的當前值被傳入f()9     return fs

再看看結果：

>>> f1, f2, f3 = count()>>> f1()1>>> f2()4>>> f3()9

缺點是代碼較長，可利用lambda函數縮短代碼。

def count():    def f(j):#         def g():#             return j*j        return lambda :j*j    fs = []    for i in range(1, 4):        fs.append(f(i)) # f(i)立刻被執行，因此i的當前值被傳入f()    return fsf1 = count()print(f1[0]())print(f1[1]())print(f1[2]())

再看看結果：

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練習

利用閉包返回一個計數器函數，每次調用它返回遞增整數：

 

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