Day6函数式编程2/3

返回函数

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。 实现一个可变参数的求和。

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

返回的函数并没有立刻执行,而是直到调用了f()才执行。

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

f1, f2, f3 = count()

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:

def count():
    def f(j):
        def g():
            return j*j
        return g
    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, f2, f3 = count()
>>> f1()
1
>>> f2()
4
>>> f3()
9

笔记

def line_conf():
    b = 15
    def line(x):
        return x*2 + b
    b = 5
    return line

>>> my_line(5)
>>> 15
  • line()定义的隶属程序块中引入了高层级的变量b。b的定义并不在line()的内部,而是一个外部对象。我们称b为line()的环境变量。尽管b位于line()定义的外部,但当line被函数line_conf()返回时,还是会带有b的信息。
  • 一个函数和它的环境变量合在一起,就构成了一个闭包。上面的程序中,b分别在line()定义的前后有两次不同的赋值。上面的代码打印出15,也就是说,line()参照的是值为5的b值。因此,闭包中包含的是内部函数返回时的外部对象的值。
  • 在Python中,所谓的闭包是一个包含有环境变量取值的函数对象。环境变量取值被复制到函数对象的__closure__属性中。
  • 调用另一个函数时,当前函数暂停并处于未完成状态。执行完调用函数后,回到函数,并从离开的地方开始接着往下执行。
  • 将调用函数push入栈。 执行完pop出栈。

匿名函数

匿名函数lambda x: x * x 关键字lambda表示匿名函数,冒号前面的x表示函数参数。 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

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