课时20：内嵌函数和闭包

Posted 2020-12-29 dc0307

目录：

　　一、global关键字

　　二、内嵌函数

　　三、闭包

　　四、课时20课后习题及答案

 

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一、global关键字

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全局变量的作用域是整个模块（整个代码段），也就是代码段内所有的函数内部都可以访问到全局变量。但是要注意一点，在函数内部仅仅去访问全局变量就好，不要试图去修改它。

因为那样的话，Python会使用屏蔽的方式”保护“全局变量：一旦函数内部试图修改全局变量，Python就会在函数内部自动创建一个名字一模一样的局部变量，这样修改的结果只会修改到局部变量，而不会影响到全局变量。看下面的例子：

>>> count=5
>>> def myFun():
    count = 10
    print(count)

    
>>> myFun()
10
>>> count
5

如果觉得有必要在函数中去修改这个全局变量，那么你不妨可以使用global关键字来达到目的！修改程序如下：

>>> count=5
>>> def myFun():
    global count
    count = 10
    print(count)

    
>>> myFun()
10
>>> count
10

 

二、内嵌函数

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 Python函数定义是可以嵌套的，也就是允许在函数的内部创建另外一个函数，这种函数叫做内嵌函数或者内部函数。举个例子：

>>> def fun1():
    print("fun1()正在被调用")
    def fun2():
        print("fun2()正在被调用")
    fun2()

    
>>> fun1()
fun1()正在被调用
fun2()正在被调用

值得注意的是：就是内部函数整个作用域都在外部函数之内。

另外需要注意的地方：如果在fun1（）外部试图调用内部函数fun2（），就会报错：

>>> fun2()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#45>", line 1, in <module>
    fun2()
NameError: name ‘fun2‘ is not defined

 

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三、闭包

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 闭包是函数编程的一个重要的语法结构，函数式编程是一种编程范式，著名的函数式编程语言就是LISP语言。

Python中闭包从表现形式上定义为：如果在一个内部函数内（funY就是这个内部函数），对外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用（x就是被引用的变量，x在外部作用域funX里面，但不在全局作用域里），那么内部函数就被认为是闭包。

>>> def funX(x):
    def funY(y):
        return x*y
    return funY

>>> i = funX(8)
>>> i
<function funX.<locals>.funY at 0x0000017296857488>
>>> type(i)
<class ‘function‘>
>>> type(funX)
<class ‘function‘>
>>> funX
<function funX at 0x0000017296857598>
>>> i(5)
40

也可以直接这样写：

>>> funX(8)(5)
40

使用闭包时，需要注意的是：因为闭包的概念就是由内部函数而来的，所以也不能在外部函数以外的地方对内部函数进行调用：

>>> funY(5)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#58>", line 1, in <module>
    funY(5)
NameError: name ‘funY‘ is not defined

在闭包中，外部函数的局部变量对应内部函数的局部变量，实际上就相当于之前讲的全局变量跟局部变量的关系，在内部函数中，你只能对外部函数的局部变量进行访问，但不能进行修改。

>>> def funX():
    x = 5
    def funY():
        x *= x
        return x
    return funY

>>> funX()()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#61>", line 1, in <module>
    funX()()
  File "<pyshell#60>", line 4, in funY
    x *= x
UnboundLocalError: local variable ‘x‘ referenced before assignment

这个错误信息跟之前讲解全局变量的时候基本一样，Python认为在内部函数的x是局部变量的时候，外部函数的x就被屏蔽了起来，所以执行x *= x的时候，在右边根本找不到局部变量x的值，因此报错。

在Python3以前并没有直接的方案进行解决，只能间接的通过容器类型来存放，因为容器类型不是放在栈里，所以不会被‘屏蔽’掉。

>>> def funX():
    x = [5]
    def funY():
        x[0] *= x[0]
        return x[0]
    return funY

>>> funX()()
25

在Python3里有了改进。如果希望在内部函数里可以修改外部函数里的局部变量的值，用关键字nonlocal。

>>> def funX():
    x = 5
    def funY():
        nonlocal x
        x *= x
        return x
    return funY

>>> funX()()
25

扩展阅读-->游戏中的移动角色：闭包在实际开发中的作用：（地址是：https://fishc.com.cn/thread-42656-1-1.html）

 

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四、课时20课后习题及答案

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