Python中用函數作爲返回值和實現閉包的教程

這篇文章主要介紹了Python中用函數作爲返回值和實現閉包的教程,代碼基於Python2.x版本,需要的朋友可以參考下
函數作爲返回值

高階函數除了可以接受函數作爲參數外,還可以把函數作爲結果值返回。

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,這種稱爲“閉包(Closure)”的程序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==f2
False

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 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。

你可能認爲調用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,因此最終結果爲9。

返回閉包時牢記的一點就是: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麼辦?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():
...   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。

推薦我們的python學習基地,看前輩們是如何學習的!從基礎的python腳本、爬蟲、django、數據挖掘等編程技術,還有整理零基礎到項目實戰的資料,送給每一位愛學習python的小夥伴!每天都有老前輩定時講解Python技術,分享一些學習的方法和需要留意的小細節,點擊加入我們的 python學習者聚集地

發佈了33 篇原創文章 · 獲贊 35 · 訪問量 4萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章