python进阶一函数式编程【2-6 python中闭包】

python中闭包

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

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,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,f3 会显示为三个地址)调用f1,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[1,9],当执行f1,f3=count()语句时,为依次取出list表中的值,即1,9

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

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

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