返回函数
函数作为返回值
高阶函数除了可以接受函数作为参数外,还可以把函数作为结果值返回。
我们来实现一个可变参数的求和。通常情况下,求和的函数是这样定义的:
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,而是在后面的代码中,根据需要再计算怎么办?可以不返回求和的结果,而是返回求和的函数!
def lazy_sum(*args):
def sum():
ax = 0
for n in args:
ax = ax + n
return ax
return sum
当我们调用lazy_sum()
时,返回的并不是求和的结果,而是求和函数:
>>>f = lazy_sum(1, 2, 3, 4)
>>>f
<function sum at 0x10452f668>
调用函数f
时,才真正计算求和的结果:
>>>f()
10
在这个例子中,我们在函数lazy_sum
中又定义了函数sum
,内部函数sum
可以引用外部函数lazy_sum
的参数和局部变量,当lazy_sum
返回函数sum
时,相关参数和变量都保存在返回的函数中,这种称为闭包(Closure)
的程序结构拥有极大的威力。
请再注意一下,当我们调用lazy_sum()
时,每次调用都会返回一个新的函数,即使传入相同的参数:
>>>f1 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>>f2 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>>f1 == f2
False
f1()
和f()
的调用结果互不影响。
闭包
注意到返回的函数在其定义内部引用了局部变量args
,所以,当一个函数返回了一个函数后,其内部的局部变量还被新函数引用,所以,闭包用起来简单,实现起来可不容易。
另一个需要注意的问题,返回的函数并没有立刻执行,而是知道调用了f()
才执行。我们来看一个例子:
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,每次循环,都创建了一个新的函数,然后,把创建的3个函数都返回了。
你可能认为调用f1()
, f2()
, f3()
结果应该是1
, 4
, 9
,但实际结果是:
>>>f1()
9
>>>f2()
9
>>>f3()
9
全部都是9
!原因就在于返回的函数引用了变量i
,但它并非立刻执行。等到3个函数都返回时,他们引用的变量i
已经变成了3, 因此,最终结果为9
返回闭包时要牢记的一点就是:返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。
如果一定要引用循环变量怎么办?方法就是再创建一个函数,用该函数的参数绑定循环变量当前的值,无论循环变量后续如何更改,已绑定到函数参数的值不变:
def count():
fs = []
for i in range(1, 4):
def f(j):
def g():
return j*j
return g
fs.append(f(j))
return fs
>>>f1, f2, f3 = count()
>>>f1()
1
>>>f2()
4
缺点是代码较长,可利用lambda函数缩短代码。
def count():
fs = []
for i in range(1, 4):
def f(j):
return lambda:j*j
fs.append(f(i))
return fs
f1, f2, f3 = count()