python 在函数中嵌套定义函数 def 中写 def，python中函数嵌套（nested function）的使用及解析

在Python中，你可以在一个函数内部定义另一个函数，这被称为函数嵌套（nested function）。在一个函数中定义另一个函数可以让你在特定的上下文中创建和使用函数，以及在更高层级的函数中共享和封装代码块。

下面是一个示例，展示了如何在一个函数中嵌套定义另一个函数：

def outer_function():
    print("这是外部函数")

    def inner_function():
        print("这是内部函数")

    inner_function()

# 调用外部函数
outer_function()
# 这是外部函数 这是内部函数

在上面的示例中，我们定义了一个名为outer_function的函数，它包含了一个嵌套的函数inner_function。当我们调用外部函数outer_function时，它会打印"这是外部函数"，然后在内部函数inner_function中调用并打印"这是内部函数"。

嵌套函数的一个常见用途是在外部函数中创建闭包（closure）。闭包是指一个函数可以访问并操作在其外部作用域中定义的非局部变量。这使得你可以创建具有记忆功能的函数，即使在其外部作用域不可访问时也能够保留对外部变量的引用。

注意：在函数嵌套中定义的内部函数可以访问外部函数的变量，但如果要在内部函数中修改外部函数的变量，需要使用nonlocal关键字来指示变量是非局部的。否则，默认情况下，内部函数会创建一个新的局部变量。

当在函数中嵌套定义函数时，有几点需要注意：

1. 作用域和可见性： 内部函数可以访问外部函数的变量，但外部函数无法访问内部函数的变量。这是因为内部函数可以在其自己的作用域中访问外部函数的变量，但外部函数无法进入内部函数的作用域。

2. 变量生命周期： 外部函数的变量在外部函数执行完毕后不会立即销毁，而是在内部函数仍然存在且可能被访问时继续存在。这是因为内部函数保持对外部函数变量的引用，使得其生命周期得以延长。

3. 函数调用次数： 每次调用外部函数时，内部函数都会被重新定义。这意味着每次调用外部函数时，都会创建一个新的内部函数对象。每个内部函数对象都是独立的，它们之间没有共享状态。

4. 可变对象作为默认参数： 如果在函数定义中使用可变对象（如列表、字典等）作为默认参数，需要注意默认参数只在函数定义时被「评估」一次。这意味着如果默认参数被修改，修改将在后续函数调用中保持，并且所有函数调用共享同一个默认参数对象。这可能导致意外的结果。为了避免这种情况，通常建议将不可变对象作为默认参数，或者在函数内部使用适当的方式处理可变对象的拷贝。

— 扩展知识注解 —

当说到函数默认参数在函数定义时被"评估"一次时，意思是在定义函数时，解释器会计算默认参数的值，并将其分配给参数。这个计算过程发生在函数定义阶段，而不是每次函数调用时。

在 Python 中，当你为函数定义参数时，可以为参数指定一个默认值。这个默认值可以是任意的 Python 表达式。当定义函数时，解释器会计算这个默认值表达式，并将其结果赋给对应的参数。这个过程被称为"评估"默认参数。

举个例子来说明，考虑以下函数定义：

def my_function(x=[]):
    x.append(1)
    print(x)

在这个例子中，参数 x 的默认值是一个空列表 []。当你定义函数 my_function 时，解释器会计算默认参数的值，即创建一个空列表，并将其赋给 x。此后，每次调用 my_function 时，如果没有提供参数值，将使用这个默认列表。

my_function()  # 输出 [1]
my_function()  # 输出 [1, 1]
my_function()  # 输出 [1, 1, 1]

这是因为默认列表 [] 在函数定义时被创建，并且每次函数调用时都会使用相同的默认列表。因此，每次调用函数时，都会修改同一个列表。

这就是所谓的"默认参数只在函数定义时被评估一次"的含义。默认参数的值在函数定义阶段确定，并在后续的函数调用中被重用。如果默认参数是可变对象（如列表、字典等），修改默认参数会影响后续函数调用的行为。