深入解析python返回函數(shù)和匿名函數(shù)

更新時(shí)間：2022年04月29日 08:55:36 作者：礁之

這篇文章主要介紹了python返回函數(shù)和匿名函數(shù)的相關(guān)知識(shí)，本文通過實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下

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)下面來看幾個(gè)案例：

1、定義一個(gè)求和的函數(shù)，可以這樣寫
# -*- 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：
# -*- 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]有直接調(diào)用函數(shù)，所以內(nèi)部函數(shù) f( ) 其實(shí)是沒有執(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，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!')
else:
    print('測(cè)試失敗!')
    
#輸出
1 2 3 4 5
測(cè)試通過!

#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，也就是說匿名函數(shù)也可以賦值給一個(gè)變量，通過變量來調(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！

您可能感興趣的文章: