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Python3返回函數

ret closure rgs war 程序結構 content 接受 false 次循環

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。

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,根據需要再計算怎麽辦?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,內部函數sum可以引用外部函數lazy_sum的參數和局部變量,當lazy_sum返回函數sum時,相關參數和變量都保存在返回的函數中,這種稱為“閉包(Closure)”的程序結構擁有極大的威力。

請再註意一點,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==f2
False

f1()f2()的調用結果互不影響。

閉包

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

另一個需要註意的問題是,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 fs

f1, f2, f3 = count()

在上面的例子中,每次循環,都創建了一個新的函數,然後,把創建的3個函數都返回了。

你可能認為調用f1()f2()f3()結果應該是149,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量i,但它並非立刻執行。等到3個函數都返回時,它們所引用的變量i已經變成了3,因此最終結果為9

返回閉包時牢記一點:返回函數不要引用任何循環變量,或者後續會發生變化的變量。

如果一定要引用循環變量怎麽辦?方法是再創建一個函數,用該函數的參數綁定循環變量當前的值,無論該循環變量後續如何更改,已綁定到函數參數的值不變:

def count():
    def f(j):
        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f()
    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.

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