Python學習筆記之函數作為傳回值、閉包的解釋

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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 sum at 0x10452f668>

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。

返回閉包時牢記的一點就是：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：

>>> def count():...     fs = []...     for i in range(1, 4):...         def f(j):...             def g():...                 return j*j...             return g...         fs.append(f(i))...     return fs... >>> 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。

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