python高级之函数对象与闭包函数

合集 - python零基础从入门到入坟(35)

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收起

函数对象和闭包函数

函数对象

1，什么是函数对象？
函数对象简单理解就是将函数当变量来使用。
如下图所示：
定义一个函数可以简单的理解为：func = 函数体内存地址
函数名+（）–> 调用函数
函数名 --> 函数对象，函数名不加括号此时的函数名就是函数对象

函数用于赋值

将函数赋值给某个变量，被赋值的变量将拥有该函数的功能
 
def func():
    return "函数的可以用于赋值！"
 
f = func
print(f())  # 函数的可以用于赋值！

作为函数的参数和返回值

函数对象可以做为另一个函数的参数和返回值
 
def func():
    print('函数对象做参数和返回值')
 
def func1(x=print):
    x()         # 函数对象做参数和返回值
    return func
 
func1(func)
 
f = func1(func)
# f()
print(func)     # <function func at 0x0000025E43203EB0>
print(f)        # <function func at 0x0000025E43203EB0>

当成容器类型的一个元素

def func():
    return '函数对象做容器类型的一个元素'
 
l = [1,2,func]
print(l[2]())   # 函数对象做容器类型的一个元素
 
dic = {'函数1':func}
print(dic['函数1']()) # 函数对象做容器类型的一个元素

函数对象的应用

假设开发银行系统，最初版本的代码：
 
def login():
    print('登录')
 
def recharge():
    print('充值')
 
def transfer_accounts():
    print('转账')
 
def query():
    print('余额查询')
 
while True:
    print(
        """
        0 --> 退出
        1 --> 登录
        2 --> 充值功能
        3 --> 转账功能
        4 --> 查询余额功能
        """
    )
 
    function = input("请输入功能编号：").strip()
 
    if not function.isdigit():
        print('请输入正确编号！！')
        continue
 
    if function == "0":
        break
 
    if function == "1":     # 登录
        login()
    elif function == "2":   # 充值功能
        recharge()
    elif function == "3":   # 转账功能
        transfer_accounts()
    elif function == "4":  # 查询余额功能
        query()
    else:
        print('不存在此功能！！！')

问题：
这么写简单，但是缺点也非常明显，如果项目需要的功能特别多，那if-elif判断就会特别的多，这样做的话就显得特别的low。

运用函数对象进行简单优化

def login():
    print('登录')
 
def recharge():
    print('充值')
 
def transfer_accounts():
    print('转账')
 
def query():
    print('余额查询')
 
dic_func = {
    '1':login,
    '2':recharge,
    '3':transfer_accounts,
    '4':query
}
 
while True:
    print(
        """
        0 --> 退出
        1 --> 登录
        2 --> 充值功能
        3 --> 转账功能
        4 --> 查询余额功能
        """
    )
 
    function = input("请输入功能编号：").strip()
 
    if not function.isdigit():
        print('请输入正确编号！！')
        continue
 
    if function == "0":
        break
 
    if function in dic_func:
        dic_func[function]()
    else:
        print('不存在此功能！！！')

有什么好处：
1.减少if-elif判断的次数，代码简洁
2.容易扩充，新增功能只需要在字典里加一个元素
3.更容易维护

补充：函数嵌套

嵌套调用

-什么是函数的嵌套调用？
在一个函数体中调用另外的函数
 
-有什么作用？
将一个大而全的问题分化成一个个小的问题，就是将一个大项目分化成很多个小项目

例如：计算两个数的加减乘除
def plus(x,y):
    return x + y
 
def reduce(x,y):
    return x - y
 
def ride(x,y):
    return x * y
 
def excep1t(x,y):
    return x / y
 
def whole(x,y):
    # 第一步：算加法
    res1 = plus(x,y)
    # 第二步：算减法
    res2 = reduce(x,y)
    # 第三步：算乘法
    res3 = ride(x,y)
    # 第四步：算除法
    res4 = excep1t(x,y)
    return res1,res2,res3,res4
 
f = whole(1,2)
print(f)        # (3, -1, 2, 0.5)

嵌套定义

-什么是函数的嵌套定义？
在一个函数体中定义函数
 
-有什么作用？
将一类问题归纳到某一个函数中
 
-好处：
将很多的小函数函数都隐藏在某大函数中

例如：将加减乘除归纳到一个函数中，并且每次只执行加减乘除中某个特定的动作。
def whole(x,y,function):
 
    def plus(x, y):
        return x + y
 
    def reduce(x, y):
        return x - y
 
    def ride(x, y):
        return x * y
 
    def excep1t(x, y):
        return x / y
 
    dic = {
        "1":plus,
        "2":reduce,
        "3":ride,
        "4":excep1t
    }
 
    if function in dic:
        num = dic[function](x,y)
        return num
print(whole(1,2,'1'))   # 3
print(whole(1,2,'2'))   # -1
print(whole(1,2,'3'))   # 2
print(whole(1,2,'4'))   # 0.5

闭包函数

运用的知识点： 名称空间与作用域+函数嵌套+函数对象
核心点：名字的查找关系是以函数定义阶段为准

什么是闭包函数？
闭：指该函数是一个内嵌函数，也就是该函数定义在另一个函数体中
包：该函数用到的名字（变量）从外层函数获得，也就是该函数的名字不能从全局获得（全局作用域）
闭包：是一个内嵌函数，函数的名字从外层函数获得。
若内嵌函数包含对外部函数作用域（而非全局作用域）中变量的引用,则这个函数叫闭包函数。

函数 f2 就是一个闭包函数：1、函数 f2 是一个内嵌函数；2、函数 f2 中的c=10+x，x始终从外层函数 f1 中获得，不受全局中的x=1影响。

# 名称空间与作用域+函数嵌套
def f1():
    x = 2
    def f2():
        c = 10 + x
        print(c)  # 始终为 12
    f2()
 
x = 55
f1()    # 12
def func():
    x = 888
    f1()
func()  # 12
# 名称空间与作用域+函数嵌套形式，函数f2只能在函数f1中调用，局限性大
 
# 名称空间与作用域+函数嵌套+函数对象
def f1():
    x = 2
    def f2():
        c = 10 + x
        print(c)  # 始终为 12
    return f2
 
f = f1()
print(f)    # 此时f通等于f2函数，<function f1.<locals>.f2 at 0x000002752FE76170>
f()
 
f2 = f1()
f2()
# 名称空间与作用域+函数嵌套+函数对象形式，f2函数f2在全局中也可以调用到