函数作为返回值

高阶函数除了可以接收函数作为参数外,还可以把函数作为结果值返回。

要实现一个可变参数的求和。通常情况下,求和的函数是这样定义的:

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

但是,如果不需要立刻求和,而是在后面的代码中,根据需要再计算怎么做?可以不返回求和的结果,而是返回求和的函数

>>> def lazy_sum(*args):
def sum():
ax = 0
for n in args:
ax += n
return ax
return sum >>> f = lazy_sum(1,3,5,7,9)
>>> f()
25

当我们调用lazy_sum()时,返回的并不是求和的结果,而是求和的函数,调用函数f时,才真正计算求和的结果。

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。

当调用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和f2的调用结果互不影响。

闭包

注意到返回的函数在其定义内部引用了局部变量args,所以,当一个函数返回了一个函数后,其内部的局部变量还被新函数引用,所以闭包用起来简单,实现起来却不容易。

另一个需要注意的问题是,返回的函数并没有立刻执行,而是直接调用了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()

上面的例子中,每次循环,都创建了一个新的函数,然后把创建的三个函数都返回了。

你可能认为调用f1(),f2(),f3()的结果应该是1,4,9,但实际的结果是:

>>> f1()
9
>>> f2()
9
>>> f3()
9

全部都是9!原因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,因此最终结果都是9.

返回闭包时牢记的一点就是: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,无论循环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():
... fs = []
... for i in range(1, 4):
... def f(j):
... def g():
... return j*j
... return g
... fs.append(f(i))
... return fs
...
>>> f1, f2, f3 = count()
>>> f1()
1
>>> f2()
4
>>> f3()
9

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