Python8.1

返回函數

高階函數除了可以接受函數作爲參數外，還可以把函數作爲結果值返回。
我們來實現一個可變參數的求和。通常情況下，求和的函數是這樣定義的：

def calc_sum(*args):
    ax = 0
    for n in args:
        ax = ax + n
    return ax

但是，如果不需要立刻求和，而是在後面的代碼中，根據需要再計算怎麼辦？可以不返回求和的結果，而是返回求和的函數，

>>> def lazy_sum(*args):
...     def sum():
...         ax = 0
...         for n in args:
...             ax = ax + n
...         return ax
...     return sum
...

>>> f=lazy_sum(1,3,5,7,9)
>>> f
<function lazy_sum.<locals>.sum at 0x000001E8FF606598>
>>> f()
25

當我們調用lazy_sum()時，返回的並不是求和結果，而是求和函數。調用函數f時，才真正計算求和的結果。
在這個例子中，我們在函數lazy_sum中又定義了函數sum，並且，內部函數sum可以引用外部函數lazy_sum的參數和局部變量，當lazy_sum返回函數sum時，相關參數和變量都保存在返回的函數中，這種稱爲“閉包（Closure）”的程序結構擁有極大的威力。
請再注意一點，當我們調用lazy_sum()時，每次調用都會返回一個新的函數，即使傳入相同的參數：

>>> f1 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>> f2 = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>> f1==f2
False

f1()和f2()的調用結果互不影響。

閉包

注意到返回的函數在其定義內部引用了局部變量args，所以，當一個函數返回了一個函數後，其內部的局部變量還被新函數引用，所以，閉包用起來簡單，實現起來可不容易。
另一個需要注意的問題是，返回的函數並沒有立刻執行，而是直到調用了f()才執行。我們來看一個例子：

>>> def count():
...     fs = []
...     for i in range(1, 4):
...         def f():
...              return i*i
...         fs.append(f)
...     return fs
...
>>> f1, f2, f3 = count()
>>> f1()
9
>>> f2()
9
>>> f3()
9

在上面的例子中，每次循環，都創建了一個新的函數，然後，把創建的3個函數都返回了。
你可能認爲調用f1()，f2()和f3()結果應該是1，4，9.
但是結果全部都是9！原因就在於返回的函數引用了變量i，但它並非立刻執行。等到3個函數都返回時，它們所引用的變量i已經變成了3，因此最終結果爲9。
返回閉包時牢記一點：返回函數不要引用任何循環變量，或者後續會發生變化的變量。
count()函數是返回fs這個list,這個list中的元素是函數而不是數字，就像[f(),f(),f()],
f1,f2,f3=count() 就是f1,f2,f3=[f(),f(),f()] 當然這個f()是ｃｏｕｎｔ裏面的，
第一個f()賦給了f1,第二個f()賦給了f2,…這樣賦值方法
們回到f()，依然是返回的i*i,但是在循環結束之後i的值是３，這是確定的，所以f()的返回值就是3*3.
f1,f2,f3都是函數
f1()是數值
如果一定要引用循環變量怎麼辦？方法是再創建一個函數，用該函數的參數綁定循環變量當前的值，無論該循環變量後續如何更改，已綁定到函數參數的值不變：

>>> 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()
>>> f1()
1
>>> f2()
4
>>> f3()
9

練習

利用閉包返回一個計數器函數，每次調用它返回遞增整數：

s = 0 #設置全局變量
def createCounter():   
    def counter():
        global s #引用全局變量
        s = s+1
        return s
    return counter
counterB = createCounter()
if [counterB(), counterB(), counterB(), counterB()] == [1, 2, 3, 4]:
    print('測試通過!')
else:
print('測試失敗!')

F:\>python hello.py
測試通過!

注意：函數默認只能讀取函數外變量，不可給外部變量賦值，如果寫賦值式會被默認爲一個新創建的局部變量。如果想更改外部變量，則需在函數內容開頭寫“global 要使用的外部變量名”。

小結

一個函數可以返回一個計算結果，也可以返回一個函數。
返回一個函數時，牢記該函數並未執行，返回函數中不要引用任何可能會變化的變量。