Python中使用函数作为参数传递和返回--函数式编程

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Python中使用函数作为参数传递以及将函数作为参数返回–函数式编程

所有定义的函数其实它的名字都是指向这个函数本身的一个变量,也就是说如果一个函数 def mySum(s,y),使用 mySum(1,2) 是调用这个函数,而 mySum 本身是一个变量,和其他任何变量一样,是可以赋值、传递等操作的。

函数变量的赋值

可以通过赋值操作把一个指向函数的变量(也就是函数名)赋给另一个变量让他也指向这个函数:

def mySum(x, y):
    return (x + y)

anotherFuc = mySum
print(anotherFuc(1,2))
print(mySum(1,2))
print(mySum is anotherFuc)
print(mySum == anotherFuc)

------

3
3
True
True

当然也可以将其他的变量赋给一个函数名,但是这样通常没有意义,因为赋值后原来指向函数的变量(也就是函数名)有了新的意义,也就无法再作为函数名来调用了:

mySum = 10
print(mySum)
result = mySum(1,2)

------

10
Traceback (most recent call last):
    result = mySum(1,2)
TypeError: 'int' object is not callable

函数作为参数传递

函数变量和其他变量一样可以作为参数传入另一个函数,因为传递的是参数,所以传递时不要跟上后边的括号以及可能存在的参数,只要传递函数名即是传递了函数变量:

def fr5():
    return 5

def fr4():
    return 4

def printfr(f1, f2):
    print(f1())
    print(f2())

printfr(fr4,fr5)

------

4
5

函数变量作为返回值

函数可以作为变量像其他变量一样使用 return 返回,比如我们定义一个函数 f,在它里边定义一个函数 g,然后可以返回 g 这个函数:

def f(*args):
    def g():
        sum = 0
        for i in args:
            sum+=i
        return sum
    return g

g1 = f(1,2,3,4,5)
g2 = f(6,7,8,9,10)

print(g1 == g2)
print(g1 is g2)

print(g1())
print(g2())

------

False
False
15
40

可以看到,在一个接收 args 自定参数的函数 f 内部,定义了一个没有参数的函数 gg 却使用了 f 的参数,然后返回了这些参数的和,而 f 函数则把 g 这个函数变量返回了。我么可以将返回的值赋给新的变量,也就是 g1g2 ,并且 g1g2 是没有关系的,及不相等也不等同,再次调用 g1g2 才是调用f 返回的函数 g

这里可以看到有一个很好的效果是:内部的函数 g 没有任何传入参数,但是由于它被定义在了函数 f 内部,所以它可以随意使用f的所有东西,包括传入 f 的参数、f 定义的局部变量等,而 f 由于返回了函数 g,其实也就将自己的一些信息比如自己的参数和自己定义的变量(当然这里没有)等都又保留在了 g 中返回。这种强大的程序结构称为闭包(Closure)

闭包中的循环

闭包中遇到循环是一个比较麻烦的事情,直接看一个例子:

def f():
    fr = []
    for i in range(1,4):
        def g():
            print(i*i)
        fr.append(g)
    return fr

[f1,f2,f3] = f()

f1()
f2()
f3()

------

9
9
9

在外层 f 函数中,我们创立了一个循环,每一个循环中都创建了一个子函数 g,而且将 g 推入了一个数组中,最后的最后,循环结束后,返回这个装有三个函数 g 的数组。在外边以此调用 f1f2f3 会发现居然都打印了9,也就是 i=3 的情况,这就是闭包中使用循环的问题,其原因在于:

  • 内层函数会用到外层函数的一些变量,而这些变量是跟外层函数有关的,外层函数的变量改变了,内部用到的也会变
  • 函数所表现的结果是调用时产生的,而不是赋值时

也就是说,使用 f1() 调用这个f1函数的时候,它打印了9,而不是在 f1 被赋值的时候,来看一下调用f1的时候,其实f1是由 g 赋值而来的,也就是调用g,再看 g 函数的内容:print(i * i),很显然,调用 f1 的时候,i 等于3,因为那个循环早就进行完了,i 已经等于3了,尽管在发生 fr.append(g) 这个赋值操作时 i 还是1,但是这没有什么作用,只有在调用函数时才是真正用到的时候,而此时调用的函数只做了一个操作:print(i * i),自然是打印此时 i 值的平方,跟赋值时 i 等于几无关。

所以如果要达到另一种效果只好这么做:

def f():
    def l(j):
        def g():
            print(j * j)
        return g

    fr = []
    for i in range(1,4):
        fr.append(l(i))
    return fr

[f1,f2,f3] = f()

f1()
f2()
f3()

------

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