（小甲鱼python）函数笔记合集五函数(V)总结函数的闭包（工厂函数）

一、基础复习

函数的基本用法创建和调用函数函数的形参与实参等等
函数的几种参数位置参数、关键字参数、默认参数等
函数的收集参数*args **args 解包参数详解
函数中参数的作用域局部作用域全局作用域 global语句嵌套函数 nonlocal语句等详解

二、函数的闭包（工厂函数）

1.不通过外层函数funA()访问内层函数funB()
函数进行嵌套，只能通过外层函数funA()访问内层函数funB()。
闭包也称为工厂函数。
例1和例2通过外层函数funA调用funB()

#例1：
>>> def myfunc():x=520print(x)>>> myfunc()
520
>>> print(x)
Traceback (most recent call last):File "<pyshell#5>", line 1, in <module>print(x)
NameError: name 'x' is not defined
>>> 
#例2：
>>> def funA():x=880def funB():print(x)funB()>>> funB()
Traceback (most recent call last):File "<pyshell#13>", line 1, in <module>funB()
NameError: name 'funB' is not defined
>>> 
>>> funA()
880
>>>

不通过funA()函数调用funB()，通过另一种方法访问内层函数funB()，也就是闭包。具体看例3和例4的解释

#例3：
>>> def funA():x=880def funB():print(x)return funB    #将funB()作为返回值返回>>> funA()   #得到funB()函数的一个引用
<function funA.<locals>.funB at 0x00000208BE292488>
>>> funA()()  #通过funA()()访问到内层函数funB()
880
>>> funny=funA()   #调用funA()函数，结果返回给一个变量。
>>> funny()   # 
880

例4：
对于嵌套外层函数的作用域会通过某种形式保存下来，尽管这个函数已经调用完了，但外层作用域里面的变量是会保存下来的。
代码解释：
闭包会把你的参数保存下来，创建一个不完整的函数，也就是只有exp这个参数，后续根据刚刚说的调用了里面的参数也就是给了base参数形成完整的函数。
1.第一个return返回的是计算的结果，第二个return返回的是exp_of函数本身。
2.执行power函数，返回的是exp_of函数的引用，相当于返回了已经定义exp变量的第一个return。
3.那么square()就是一个函数，括号里写的就是base变量。
return的意义在于返回函数的结果。

>>> def power(exp):def exp_of(base):return base ** exp    # base的exp次方return exp_of>>> square=power(2)   #square指向了exp_of函数，exp的值是2。
>>> cube=power(3)
>>> square(2)   # 2的2次方
4
>>> square(5)  #5的平方
25 
>>> power(2)(5)   # 另一种表达，第一次square=power(2)，第二次调用square(5)相当于power(2)(5)
25
>>>

例5：
代码解释：nonlocal关键字，会把内层函数x,y的结果赋值到x,y,所以每调用一次内层函数，都重新给外层赋值一次

>>> def outer():x=0y=0def inner(x1,y1):nonlocal x,yx+=x1y+=y1print(f"现在，x={x},y={y}")return inner>>> move=outer()
>>> move(1,2)
现在，x=1,y=2
>>> move(-2,2)
现在，x=-1,y=4

课后题：
1.为什么将闭包称之为 “工厂函数”？
答：顾名思义，工厂函数就是能产生函数的函数。
解析：

>>> def power(exp):
...     def exp_of(base):
...         return base ** exp
...     return exp_of
... 
>>> square = power(2)
>>> cube = power(3)
>>> square(5)
25
>>> cube(5)
125

上面代码中，power() 函数就是一个工厂函数，根据其参数的不同，得到了两个不同的“生产线”函数，一个是 square()，一个是 cube()，前者是返回参数的平方，后者是返回参数的立方。
2.实现闭包必须要用到嵌套函数吗？
答：是的，必须的。
解析：
在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的桥梁。
对于嵌套函数来说，外层函数的作用域是会通过某种形式保存下来的，内层函数可以在外层函数调用周期结束后，仍旧能访问到外层函数的变量（及参数）。
3.请问下面代码会打印什么呢？

>>> def funA():
...     x = 520
...     def funB():
...         print(x)
...     return funB
...
>>> funny = funA()
>>> del funA
>>> funny()
>>> # 请问这里会打印什么内容？

答：520。
解析：
del 语句这里会删除 funA() 函数吗？
答案是“会删，但又不会完全被删”！一个对象是否会被删除，取决于它是否还有人记得（引用）它。funA() 函数这里确实是已经被删除了，但它的内部有一个 funB() 函数仍然被 funny 引用着。换言之，当 return funB 语句被执行之后，funA() 函数的“影子”就残留在内存中了。哪怕 funA() 函数被删除了，它的“影子”也会一直在，只有当引用 funB() 函数的 funny 被删除，“影子”才会被随之抹去。
4.请问下面代码执行后，x 变量的值分别是多少？

def outter():def innerA():x = 100def innerB():nonlocal xx = 250def innerC():global xx = 520x = 880innerA()print(f"调用完 innerA() 函数之后，x = {x}")innerB()print(f"调用完 innerB() 函数之后，x = {x}")innerC()print(f"调用完 innerC() 函数之后，x = {x}")outter()
print(f"此时此刻，全局变量 x = {x}")

答：

调用完 innerA() 函数之后，x = 880
调用完 innerB() 函数之后，x = 250
调用完 innerC() 函数之后，x = 250
此时此刻，全局变量 x = 520

解析：
这里需要注意的是LEGB 规则以及 nonlocal 和 global 语法。
这里要注意的关键是 x = 880 是定义在 outter() 函数中的局部变量。但相对于 innerA()、innerB() 和 innerC() 这三个函数来说，它又是处于 LEGB 中的 E（嵌套函数的外层函数作用域），使用 nonlocal x 可以修改它的值。global x 修改的是全局变量的 x（注意：如果不存在，就会创建一个）。
5.如果想要函数 funA() 的调用结果如下，它的函数体应该如何定义？

>>> # 请定义 funA() 函数，使其调用结果如下。
>>> funA(3)(4)(5)
60

答：

>>> def funA(x):
...     def funB(y):
...         def funC(z):
...             return x * y * z
...         return funC
...     return funB
...
>>> funA(3)(4)(5)
60

6.挑战一下自己，请将下面这个闭包函数转换为 lambda 表达式的形式？

>>> def maker(n):
...     def action(x):
...         return x ** n
...     return action
>>> f = maker(2)
>>> f(3)
9
>>> f(5)
25

答：

>>> f = lambda n : lambda x : x ** n
>>> g = f(2)
>>> g(3)
9
>>> g(5)
25

题目来自小甲鱼函数(V)