Python學習筆記__4.2章 返回函數
1、函數作為返回值
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。
# 累加函數
def external(*args):
def internal():
ax = 0
for n in args:
ax = ax + n
return ax
return internal # external的返回值是internal
# 調用external()
f = external(1, 3, 5, 7, 9) #這裏的 f是一個函數，相當於internal，external
>>> f() # 調用函數，==inernal()
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在函數 external 中又定義了函數inernal，並且，內部函數inernal 可以引用外部函數external 的參數和局部變量，當external 返回函數internal 時，相關參數和變量都保存在返回的函數中，這樣的程序我們稱為 閉包
註：，每次調用 external 都會返回一個新的函數，即使傳入相同的參數
2、閉包
2.1、理解閉包-1
在計算機科學中，閉包（英語：Closure），又稱詞法閉包（Lexical Closure）或函數閉包（function closures），是引用了自由變量的函數。這個被引用的自由變量將和這個函數一同存在，即使已經離開了創造它的環境也不例外。
2.2、理解閉包-2
在函數中可以（嵌套）定義另一個函數時，如果內部的函數引用了外部的函數的變量，則可能產生閉包。運行時，一旦外部的 函數被執行，一個閉包就形成了，閉包中包含了內部函數的代碼，以及所需外部函數中的變量的引用。其中所引用的變量稱作上值(upvalue)。
2.3、理解閉包-3
Python 中通俗一點來說，如果在一個函數內部，嵌套了函數，這個內部函數對（非全局作用域）外部作用域的變量進行引用，那麽這個內部函數稱為閉包。閉包每次運行都能記住引用的外部作用域的變量的值。
2.4、個人理解
外部函數執行完畢，返回內部函數後即消失。# external(1,3,5,7) 執行完畢，返回internal
此時，外部函數裏定義的變量依然會和內部函數一同存在。# external函數傳入的參數 args=[1,3,5,7]，同internal 一起存在
變量和內部函數組成一個環境。 # interal
為 interal函數起個‘別名’ # f = external(1, 3, 5, 7, 9) 。 即 f == internal
執行 internal 函數 # f()
2.5、實例分析
1、f 和 f()
def count():
fs = []
for i in range(1, 4):
def f():
return i*i
fs.append(f) # 註意這裏，fs.append 的是一個函數
return fs
f1, f2, f3 = count()
1、fs.append(f)
外部函數count 的返回值是 fs。
fs 是一個list。list裏是 f 函數。
f1, f2, f3 = count()，即 f1，f2，f3 = f 。 調用時 f()的結果就是 f(3)
f 函數外是一個for循環。fs裏調用的是 f 函數，for循環的中間值無處可存，最後 fs=[f(3),f(3),f(3)]
2、fs.append(f())
如果把 f 換成 f() 呢?
此時fs.append的就是算好的值，返回的fs就是 fs=[1,4,9]，不再有閉包
f1, f2, f3 = count()，即 f1=1 ， f2=4 ， f3=9
# 在閉包中使用循環變量
def count():
def f(j): # 引入 f() 函數 ，使得 for 循環的 中間值得以保存
def g():
return j*j
return g
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fs
return fs
f1, f2, f3 = count()
f1() == f(1)
f2() == f(2)
f3() == f(3)
3、作用域
python內的作用域有：
本地作用域（Local） # 函數內部定義的
嵌套作用域（Enclosing function locals） # 外層函數的 參數a ，內層函數引用a時，就是從嵌套作用域中拿
全局作用域（Global） # 函數體外 定義的
內置作用域（buitins模塊） # 編譯層內置的
python在引用一個變量時，對這個變量的搜索 從 1） --》 4）
3.1、函數內修改全局變量
x = 99
def func()
global x # global 告訴 函數，這裏的x 是全局變量。你不要在 自己的 本地作用域 創建 x 變量了
x = 88
3.2、內層函數 修改 嵌套域變量
def func():
count = 1
def foo():
nonlocal count # nonlocal 告訴 內置函數foo()，這裏引用的是外層函數的count 變量，你不要在 自己的 本地作用域創建變量了
count = 12
foo()
print(count)
4、例子
1、利用閉包返回一個計數器函數，每次調用它返回遞增整數：
# -*- coding: utf-8 -*-
def createCounter():
n=0
def counter():
nonlocal n # 指明引用的n 不是函數內部定義的
n+=1
return n
return counter
# 測試:
counterA = createCounter()
print(counterA(), counterA(), counterA(), counterA(), counterA()) # 1 2 3 4 5
counterB = createCounter()
if [counterB(), counterB(), counterB(), counterB()] == [1, 2, 3, 4]:
print('測試通過!')
else:
print('測試失敗!')
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