深入解析python返回函數(shù)和匿名函數(shù)
此文章繼續(xù)上篇高階函數(shù),地址:python函數(shù)式編程以及高階函數(shù)
一、返回函數(shù)
高階函數(shù)的特性,除了可以接受函數(shù)作為參數(shù)之外,高階函數(shù)還可以返回函數(shù)下面來(lái)看幾個(gè)案例:
1、定義一個(gè)求和的函數(shù),可以這樣寫(xiě)
# -*- coding: utf-8 -*-
def test_1(*args):
i = 0
for n in args:
i = i + n
return i
print(test_1(10,20,30))
#輸出
60
但是如果不需要立即求和,而是需要在后面的代碼中再進(jìn)行計(jì)算改怎么辦,當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí),就可以不返回求和的結(jié)果,而是返回求和的參數(shù),修改后可以這樣寫(xiě):
# -*- coding: utf-8 -*-
def test_1(*args):
def test_sum():
i = 0
for n in args:
i = i + n
return i
return test_sum
f = test_1(10,20,30)
print(f)
print(f())
#輸出
<function test_1.<locals>.test_sum at 0x0000020483CAE7A0>
60
可以看出,當(dāng)把函數(shù)的結(jié)果賦值給f時(shí),直接輸出f,返回的是函數(shù),只有在調(diào)用 f( ) 時(shí),才會(huì)返回結(jié)果看過(guò)上面的案例,還可以發(fā)現(xiàn)一件事,就是函數(shù)內(nèi)部定義函數(shù)是可以直接調(diào)用最外層函數(shù)的參數(shù)的,而在函數(shù)內(nèi)部定義的函數(shù),這種函數(shù)又叫內(nèi)部函數(shù),最外層的函數(shù)叫外部函數(shù)
1、閉包
內(nèi)部函數(shù)可以引用外部函數(shù)的參數(shù)和局部變量,當(dāng)外部函數(shù)返回內(nèi)部函數(shù)時(shí),相關(guān)的參數(shù)和變量都保存在返回的內(nèi)部函數(shù)中,這種程序結(jié)構(gòu)又稱為“閉包(Closure)”上面的內(nèi)部函數(shù)test_sum就引用了局部函數(shù)args
需要注意的是每次調(diào)用外部函數(shù)test_1()時(shí),每次調(diào)用都會(huì)生成一個(gè)新的函數(shù),即便傳入相同的參數(shù):
# -*- coding: utf-8 -*-
def test_1(*args):
def test_sum():
i = 0
for n in args:
i = i + n
return i
return test_sum
f1 = test_1(10,20,30)
f2 = test_1(10,20,30)
print(f1)
print(f1())
print(f2)
print(f2())
if f1 == f2 :
print("yes")
else:
print("error")
#輸出
<function test_1.<locals>.test_sum at 0x000001F27E2AE7A0>
60
<function test_1.<locals>.test_sum at 0x000001F27E2AE8C0>
60
error
可以看到,就算參數(shù)相同、返回的值相同,但是每次調(diào)用函數(shù)返回的函數(shù)是不一樣的還需要注意的是,如果只是把返回的函數(shù)賦值給變量,那么這個(gè)函數(shù)是不會(huì)執(zhí)行的,直到調(diào)用函數(shù)才會(huì)執(zhí)行:
# -*- coding: utf-8 -*-
def count():
fs = []
for i in range(1, 4):
def f():
return i*i
fs.append(f)
return fs
f1, f2, f3 = count()
print(f1())
print(f2())
print(f3())
#輸出:
9
9
9
可以發(fā)現(xiàn),連續(xù)把count函數(shù)賦值了三次變量后,引用變量時(shí),返回的值全部都是9,這是因?yàn)榉祷睾瘮?shù) f( ) 中調(diào)用了局部變量i,而i是for循環(huán)引用的函數(shù),在賦值 count( ) 函數(shù)到變量時(shí),因?yàn)椴](méi)有直接調(diào)用函數(shù),所以內(nèi)部函數(shù) f( ) 其實(shí)是沒(méi)有執(zhí)行的,只是進(jìn)行了循環(huán),而賦值三次后,變量i已經(jīng)循環(huán)到了3,這時(shí)候調(diào)用了函數(shù),內(nèi)部函數(shù) f( ) 在這個(gè)時(shí)候執(zhí)行了,所以三次的結(jié)果都是9
注意:在使用閉包特性時(shí)要記住,返回函數(shù)(內(nèi)部函數(shù))不要引用任何循環(huán)變量或后續(xù)會(huì)發(fā)送變化的變量,如果一定要使用循環(huán)變量怎么辦,可以再創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)例如:
# -*- coding: utf-8 -*-
def count():
def f(j):
def g():
return j * j
return g
fs = []
for i in range(1,4):
fs.append(f(i))
return fs
f1,f2,f3 = count()
print(f1())
print(f2())
print(f3())
#輸出:
1
4
9
這樣寫(xiě),在函數(shù)中就調(diào)用了函數(shù)
2、nonlocal
使用閉包,即內(nèi)部函數(shù)調(diào)用了外部函數(shù)的局部變量,如果只是讀取外層函數(shù)變量的值,可以看到返回的閉包函數(shù)調(diào)用一切正常:
# -*- coding: utf-8 -*-
def inc():
x = 0
def fn():
# 可以看到這里只是讀取了x的值:
return x + 1
return fn
f = inc()
print(f())
print(f())
#輸出
1
1
但是如果要在內(nèi)部函數(shù)去修改外部函數(shù)變量的值時(shí),會(huì)發(fā)生報(bào)錯(cuò)
# -*- coding: utf-8 -*-
def inc():
x = 0
def fn():
# 這里在內(nèi)部函數(shù)修改了外部函數(shù)變量的值
return x = x + 1
return fn
f = inc()
print(f())
print(f())
#輸出,這里直接就報(bào)錯(cuò)了
File "c:\Users\RZY\Desktop\work\py\test.py", line 5
return x = x + 1
^
SyntaxError: invalid syntax
上面的原因是因?yàn)?code>x作為局部變量是沒(méi)有初始化的,所以直接修改x變量是不行的,但是可以使用nonlocal聲明把x變量初始化,從而可以正常調(diào)用函數(shù)
# -*- coding: utf-8 -*-
def inc():
x = 0
def fn():
# 先聲明x變量不是fn函數(shù)的局部變量
nonlocal x
x = x + 1
return x
return fn
f = inc()
print(f())
print(f())
#輸出
1
2
注意:使用閉包時(shí),對(duì)外層變量賦值前,需要先使用nonlocal聲明該變量不是當(dāng)前函數(shù)的局部變量,從而時(shí)函數(shù)正常調(diào)用
引用一個(gè)示例:
- 利用閉包返回一個(gè)計(jì)數(shù)器函數(shù),每次調(diào)用它返回遞增整數(shù)
# -*- coding: utf-8 -*-
def createCounter():
x = 0
def counter():
nonlocal x
x = x + 1
return x
return counter
# 測(cè)試:
counterA = createCounter()
print(counterA(), counterA(), counterA(), counterA(), counterA()) # 1 2 3 4 5
counterB = createCounter()
if [counterB(), counterB(), counterB(), counterB()] == [1, 2, 3, 4]:
print('測(cè)試通過(guò)!')
else:
print('測(cè)試失敗!')
#輸出
1 2 3 4 5
測(cè)試通過(guò)!
#解析
其實(shí)和上面類似,利用nonlocal聲明之后可以使內(nèi)部函數(shù)修改外部函數(shù)的變量,然后返回一個(gè)函數(shù),從而實(shí)現(xiàn)每次調(diào)用遞增
二、匿名函數(shù)——lambda
- 有些時(shí)候在傳入函數(shù)時(shí),并不需要顯式的定義函數(shù),直接傳入匿名函數(shù)更方便
- 而python中,對(duì)匿名函數(shù)提供了支持,以
map()為例,在計(jì)算f(x)=x*x時(shí),除了可以定義一個(gè)函數(shù)f之外,還可以直接傳入匿名函數(shù):
#使用匿名函數(shù): >>> list(map(lambda x:x * x,[1,2,3,4,5,6])) [1, 4, 9, 16, 25, 36] #定義函數(shù): >>> def f(x): ... return x * x ... >>> list(map(f,[1,2,3,4,5,6])) [1, 4, 9, 16, 25, 36] #雖然兩種方法都可以達(dá)到效果,但是可以看出匿名函數(shù)比較簡(jiǎn)潔
從上面的例子可以看出,lambda關(guān)鍵字就表示匿名函數(shù),而:前面的x就表示函數(shù)的參數(shù)匿名函數(shù)有一個(gè)限制,就是只能有一個(gè)表達(dá)式,不需要寫(xiě)return返回,返回的值為表達(dá)式的結(jié)果。因?yàn)槟涿瘮?shù)不需要定義函數(shù)名稱,所以也不用擔(dān)心函數(shù)名會(huì)沖突,并且匿名函數(shù)也是一個(gè)函數(shù)對(duì)象,也就是說(shuō)匿名函數(shù)也可以賦值給一個(gè)變量,通過(guò)變量來(lái)調(diào)用函數(shù),其實(shí)這個(gè)特性在之前的案例中也使用到了:
>>> f = lambda x : x*x >>> f <function <lambda> at 0x0000020CE841E7A0> >>> f(22) 484 #匿名函數(shù)也可以作為函數(shù)的返回值 >>> def f(x,y): ... return lambda: x * y ... >>> a = f(5,6) >>> a() 30
引用一個(gè)案例
- 利用匿名函數(shù)改造下面代碼,使之更為簡(jiǎn)潔
# -*- coding: utf-8 -*-
def is_odd(n):
return n % 2 == 1
L = list(filter(is_odd, range(1, 20)))
print(L)
#輸出:
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
- 改造成匿名函數(shù)后:
# -*- coding: utf-8 -*-
L = list(filter(lambda x:x % 2 ==1, range(1, 20)))
print(L)
#輸出:
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
提示:Python對(duì)匿名函數(shù)的支持有限,只有一些簡(jiǎn)單的情況下可以使用匿名函數(shù)。
到此這篇關(guān)于python返回函數(shù)和匿名函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python返回函數(shù)和匿名函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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