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python入门第十六天__匿名函数,返回函数,闭包

时间:2018-06-30 18:43:21      阅读:259      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:引用   接受   情况   实现   方法   函数对象   可变   表达式   str   

匿名函数

当我们在传入函数时,有些时候,不需要显式地定义函数,直接传入匿名函数更方便。

在Python中,对匿名函数提供了有限支持。还是以map()函数为例,计算f(x)=x2时,除了定义一个f(x)的函数外,还可以直接传入匿名函数:

>>> list(map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

通过对比可以看出,匿名函数lambda x: x * x实际上就是:

def f(x):
    return x * x

关键字lambda表示匿名函数,冒号前面的x表示函数参数。

匿名函数有个限制,就是只能有一个表达式,不用写return,返回值就是该表达式的结果。

用匿名函数有个好处,因为函数没有名字,不必担心函数名冲突。此外,匿名函数也是一个函数对象,也可以把匿名函数赋值给一个变量,再利用变量来调用该函数:

>>> f = lambda x: x * x
>>> f
<function <lambda> at 0x101c6ef28>
>>> f(5)
25

同样,也可以把匿名函数作为返回值返回,比如:

def build(x, y):
    return lambda: x * x + y * y

练习

请用匿名函数改造下面的代码:

1 # -*- coding: utf-8 -*-
2 
3 def is_odd(n):
4     return n % 2 == 1
5 
6 L = list(filter(is_odd, range(1, 20)))
7 print(L)

结果:

1 # -*- coding: utf-8 -*-
2 
3 # def is_odd(n):
4 #     return n % 2 == 1
5 
6 L = list(filter(lambda n:n%2==1 , range(1, 20)))
7 print(L)

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,返回的并不是求和结果,而是求和函数:

>>> f = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>> f
<function lazy_sum.<locals>.sum at 0x101c6ed90>

调用函数f时,才真正计算求和的结果:

>>> f()
25

在这个例子中,我们在函数lazy_sum中又定义了函数sum,并且,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。

请再注意一点,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()f2()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是,返回的函数并没有立刻执行,而是直到调用了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149,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,它们所引用的变量i已经变成了3,因此最终结果为9

 1 def count():
 2     fs = []
 3     for i in range(1, 4):
 4         def f():
 5             return i*i
 6         fs.append(f)
 7         
 8     return fs
 9 
10 f1 = count()
11 
12 #列表fs中,存储了三个函数[i*i,i*i,i*i]
13 #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,它们所引用的变量i已经变成了3
14 print(f1[0]())
15 print(f1[1]())
16 print(f1[2]())

 返回闭包时牢记一点: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,无论该循环变量后续如何更改,已绑定到函数参数的值不变:

1 def count():
2     def f(j):
3         def g():
4             return j*j
5         return g
6     fs = []
7     for i in range(1, 4):
8         fs.append(f(i)) # f(i)立刻被执行,因此i的当前值被传入f()
9     return fs

再看看结果:

>>> f1, f2, f3 = count()
>>> f1()
1
>>> f2()
4
>>> f3()
9
缺点是代码较长,可利用lambda函数缩短代码。
def count():
    def f(j):
#         def g():
#             return j*j
        return lambda :j*j
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        fs.append(f(i)) # f(i)立刻被执行,因此i的当前值被传入f()
    return fs

f1 = count()
print(f1[0]())
print(f1[1]())
print(f1[2]())

再看看结果:

1
4
9

练习

利用闭包返回一个计数器函数,每次调用它返回递增整数:

 

python入门第十六天__匿名函数,返回函数,闭包

标签:引用   接受   情况   实现   方法   函数对象   可变   表达式   str   

原文地址:https://www.cnblogs.com/Mengchangxin/p/9248095.html

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