python进阶一（函数式编程）2-6 python中闭包

Posted 2020-11-15 ucas_python

python中闭包

在函数内部定义的函数和外部定义的函数是一样的，只是他们无法被外部访问：

def g():
    print ‘g()...‘

def f():
    print ‘f()...‘
    return g

将 g 的定义移入函数 f 内部，防止其他代码调用 g：

1 def f():
2     print ‘f()...‘
3     def g():
4         print ‘g()...‘
5     return g

但是，考察上一小节定义的 calc_sum 函数：

1 def calc_sum(lst):
2     def lazy_sum():
3         return sum(lst)
4     return lazy_sum

注意: 发现没法把 lazy_sum 移到 calc_sum 的外部，因为它引用了 calc_sum 的参数 lst。

像这种内层函数引用了外层函数的变量（参数也算变量），然后返回内层函数的情况，称为闭包（Closure）。

闭包的特点是返回的函数还引用了外层函数的局部变量，所以，要正确使用闭包，就要确保引用的局部变量在函数返回后不能变。举例如下：

 1 # 希望一次返回3个函数，分别计算1x1,2x2,3x3:
 2 def count():
 3     fs = []
 4     for i in range(1, 4):
 5         def f():
 6              return i*i
 7         fs.append(f)
 8     return fs
 9 
10 f1, f2, f3 = count()

你可能认为调用f1()，f2()和f3()结果应该是1，4，9，但实际结果全部都是 9（请自己动手验证）。

原因就是当count()函数返回了3个函数时，这3个函数所引用的变量 i 的值已经变成了3。由于f1、f2、f3并没有被调用，所以，此时他们并未计算 i*i，当 f1 被调用时：

1 >>> f1()
2 9     # 因为f1现在才计算i*i，但现在i的值已经变为3

因此，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。

 

任务

返回闭包不能引用循环变量，请改写count()函数，让它正确返回能计算1x1、2x2、3x3的函数。

源代码的问题：

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(), f2(), f3()#调用返回函数

注意到   fs.append(f)中传入的为一个函数f，即在list中对应着三个函数地址（试试print f1,f2,f3 会显示为三个地址），调用f1,f2,f3 时则都对应着调用f函数，此时for循环已经结束，最终赋值为3，即return 3*3。

尝试改写函数： fs.append(f()),此时传入list为三个值1,4,9.即[1,4,9]，当执行f1,f2,f3=count()语句时，为依次取出list表中的值，即1,4,9

def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f():
             return i*i
        fs.append(f())
    return fs

f1, f2, f3 = count()#这里f1，f2,f3都是list中的值，1，4，9
print f1,f2,f3#打印值

上面这种改写方式与我们的题目要求，改写count（）函数，让它能正确返回函数，并且最后调用返回函数，打印出1，4，9不符合。我们采用下面这样的方式改写：

1 def f(j):
2     def g():
3         return j*j
4     return g

它可以正确地返回一个闭包g，g所引用的变量j不是循环变量，因此将正常执行。

在count函数的循环内部，如果借助f函数，就可以避免引用循环变量i。

def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f(j):#借助一个新的函数f，定义了非循环变量j
            def g():
                return j*j
            return g
        r = f(i)
        fs.append(r)
    return fs
f1, f2, f3 = count()
print f1(), f2(), f3()

第二行是定义了一个list，名称为fs，第三行生成1，2，3序列，并且赋值给i。

从第八行看起，当i=1时，将i传入f（）之中，f中的j就被赋值了j=i=1,

f（）中又有一个函数g（），将参数j传入，在g（）中返回j*j，也就是1*1，然后f（）中又返回g（）（注意这里返回的是一个函数，并不是函数值），也就是g（）其中g中的j已经被传入外层函数的值j=1，将g（）这个值赋值给变量r，再将r添加到list中  ，在count（）中将list返回，此时list为 fs=[g()]，f1=fs=[g()],其中g（）中j*j变为1*1，打印的时候f1（）运行的是

def  g（）:

return 1*1

然后在当i=2和i=3时，继续上面的循环。