8.返回函數
Python的函數不但可以返回int、str、list、dict等數據類型,還可以返回函數!
例如,定義一個函數 f(),我們讓它返回一個函數 g,可以這樣寫:
def f():
print 'call f()...'
# 定義函數g:
def g():
print 'call g()...'
# 返回函數g:
return g
仔細觀察上面的函數定義,我們在函數 f 內部又定義了一個函數 g。由於函數 g 也是一個對象,函數名 g 就是指向函數 g 的變量,所以,最外層函數 f 可以返回變量 g,也就是函數 g 本身。
調用函數 f,我們會得到 f 返回的一個函數:
>>> x= f() # 調用f()
call f()...
>>>x # 變量x是f()返回的函數:
<function gat 0x1037bf320>
>>>x() # x指向函數,因此可以調用
callg()... # 調用x()就是執行g()函數定義的代碼
請注意區分返回函數和返回值:
def myabs():
return abs # 返回函數
def myabs2(x):
return abs(x) # 返回函數調用的結果,返回值是一個數值
返回函數可以把一些計算延遲執行。例如,如果定義一個普通的求和函數:
defcalc_sum(lst):
return sum(lst)
調用calc_sum()函數時,將立刻計算並得到結果:
>>>calc_sum([1, 2, 3, 4])
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但是,如果返回一個函數,就可以“延遲計算”:
defcalc_sum(lst):
def lazy_sum():
return sum(lst)
return lazy_sum
# 調用calc_sum()並沒有計算出結果,而是返回函數:
>>> f= calc_sum([1, 2, 3, 4])
>>> f
<functionlazy_sum at 0x1037bfaa0>
# 對返回的函數進行調用時,才計算出結果:
>>>f()
10
由於可以返回函數,我們在後續代碼裏就可以決定到底要不要調用該函數。
任務
請編寫一個函數calc_prod(lst),它接收一個list,返回一個函數,返回函數可以計算參數的乘積。
9.閉包
在函數內部定義的函數和外部定義的函數是一樣的,只是他們無法被外部訪問:
def g():
print 'g()...'
def f():
print 'f()...'
return g
將 g 的定義移入函數 f 內部,防止其他代碼調用g:
def f():
print 'f()...'
def g():
print 'g()...'
return g
但是,考察上一小節定義的 calc_sum 函數:
defcalc_sum(lst):
def lazy_sum():
return sum(lst)
return lazy_sum
注意: 發現沒法把 lazy_sum 移到 calc_sum 的外部,因爲它引用了 calc_sum 的參數 lst。
像這種內層函數引用了外層函數的變量(參數也算變量),然後返回內層函數的情況,稱爲閉包(Closure)。
閉包的特點是返回的函數還引用了外層函數的局部變量,所以,要正確使用閉包,就要確保引用的局部變量在函數返回後不能變。舉例如下:
# 希望一次返回3個函數,分別計算1x1,2x2,3x3:
def count():
fs = []
for i in range(1, 4):
def f():
return i*i
fs.append(f)
return fs
f1, f2, f3 =count()
你可能認爲調用f1(),f2()和f3()結果應該是1,4,9,但實際結果全部都是 9(請自己動手驗證)。
原因就是當count()函數返回了3個函數時,這3個函數所引用的變量 i 的值已經變成了3。由於f1、f2、f3並沒有被調用,所以,此時他們並未計算 i*i,當 f1 被調用時:
>>>f1()
9 # 因爲f1現在才計算i*i,但現在i的值已經變爲3
因此,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。
任務
返回閉包不能引用循環變量,請改寫count()函數,讓它正確返回能計算1x1、2x2、3x3的函數。
?不會了怎麼辦
考察下面的函數 f:
def f(j):
def g():
return j*j
return g
它可以正確地返回一個閉包g,g所引用的變量j不是循環變量,因此將正常執行。
在co1unt函數的循環內部,如果藉助f函數,就可以避免引用循環變量i。