python基礎（十三）：函數對象與閉包

一、函數對象

在 Python 中萬物皆爲對象，函數也不例外，函數作爲對象可以賦值給一個變量、可以作爲元素添加到集合對象中、可作爲參數值傳遞給其它函數，還可以當做函數的返回值，這些特性就是第一類對象所特有的。

1、函數可以被引用

>>> def add(x,y):
...     return x+y
... 
>>> func=add
>>> func(1,2)
3

2、函數可以作爲容器類型的元素

>>> dic={'add':add,'max':max}
>>> dic
{'add': <function add at 0x100661e18>, 'max': <built-in function max>}
>>> dic['add'](1,2)
3

3、函數可以作爲參數傳入另外一個函數

>>> def foo(x,y,func):
...     return func(x,y)
...
>>> foo(1,2,add)
3

4、函數的返回值可以是一個函數

def bar(): 
     return add 
func=bar() 
func(1,2)
3 

5、應用案例

（1）最簡單的寫法

def login():
    '''登錄'''
    print('登錄成功')

def registry():
    '''註冊'''
    print('註冊成功')

def check_balance():
    '''查詢餘額'''
    print('餘額查詢成功')

def withdraw():
    '''提現'''
    print('提現成功')

print('''
    1 登錄
    2 註冊
    3 查詢餘額
    4 提現
''')
choice = input('請輸入您要執行的操作編號：').strip()

if choice == '1':
    login()
elif choice == '2':
    registry()
elif choice == '3':
    check_balance()
else:
    withdraw()

缺點：如果函數很多，那麼冗餘太大，後期增加功能也不方便
（2）優化後的代碼

def login():
    '''登錄'''
    print('登錄成功')

def registry():
    '''註冊'''
    print('註冊成功')

def check_balance():
    '''查詢餘額'''
    print('餘額查詢成功')

def withdraw():
    '''提現'''
    print('提現成功')

func = {
    '0':('退出',None),
    '1':('登錄',login),
    '2':('註冊',registry),
    '3':('查詢餘額',check_balance),
    '4':('提現',withdraw)
}
while True:
    for i in func:
        print(i,func[i][0])
    choice = input('請輸入您要執行的操作編號：').strip()
    if choice == '0':
        break
    elif choice not in func:
        print('尊敬的用戶，您好！你需要執行的操作不存在，請重新選擇操作編號!')
        continue
    else:
        func[choice][1]()

二、函數嵌套

再一個函數的函數體中又定義一個新函數。稱之爲函數嵌套

1、應用案例一

對圓的所有操作函數我們都放進circle函數中去，通過指定action參數的值，從而來確定調用那個函數，執行那個操作（類似文件處理中的指定r，w，a模式）。

2、閉包函數

（1）閉與包
函數被當做數據處理時，始終以本地的作用域爲準。若內嵌函數包含對外部函數作用域（而非全局作用域）中變量的引用，那麼該’內嵌函數’就是閉包函數，簡稱閉包(Closures)

x=1
def outer():
    x=2
    def inner():
        print(x) #此處的x就是外部函數的變量x，因此inner爲閉包函數
    return inner

func=outer()
func() # 結果爲2

可以通過函數的closure屬性，查看到閉包函數所包裹的外部變量

>>> func.__closure__
(<cell at 0x10212af78: int object at 0x10028cca0>,)
>>> func.__closure__[0].cell_contents
2

“閉”代表函數是內部的，“包”代表函數外’包裹’着對外層作用域的引用。因而無論在何處調用閉包函數，使用的仍然是包裹在其外層的變量。

3、閉包函數的用途
目前爲止，我們得到了兩種爲函數體傳值的方式，一種是直接將值以參數的形式傳入，另外一種就是將值間接傳給閉包函數

import requests

#方式一：
def get(url):
    return requests.get(url).text

#方式二：
def page(url):
    def get():
        return requests.get(url).text #url是外部函數的變量，因此get是閉包函數
    return get

提示：requests模塊是用來模擬瀏覽器向網站發送請求並將頁面內容下載到本地，需要事先安裝：pip3 install requests

對比兩種方式，方式一在下載同一頁面時需要重複傳入url，而方式二只需要傳一次值，就會得到一個包含指定url的閉包函數，以後調用該閉包函數無需再傳url

# 方式一下載同一頁面
get('https://www.python.org')
get('https://www.python.org')
get('https://www.python.org')
……

# 方式二下載同一頁面
python=page('https://www.python.org')
python()
python()
python()
……

閉包函數的這種特性有時又稱爲惰性計算。使用將值包給函數的方式，在接下來的裝飾器中也將大有用處