python3 函数：嵌套函数、闭包

嵌套函数与非局部变量

在函数中定义另一个函数称为嵌套函数。嵌套函数可以访问包围范围内的变量。

def print_msg(msg):

    def printer():
        print(msg)

    printer()

print_msg("Hello")  #Hello

nonlocal关键字

使用nonlocal关键字可以修改外层函数中变量的值：

def outer():
    a = 1

    def inner():
        a += 1
        print("Inner", a)

    inner()
    print("Outer", a)

outer() #UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

def outer():
    a = 1

    def inner():
        nonlocal a
        a += 1
        print("Inner", a)

    inner()
    print("Outer", a)

outer() 

输出：

Inner 2
Outer 2

闭包
闭包也称词法闭包，如果在一个内部函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包（closure），这里说的作用域就是nonlocal；通俗来讲，闭包就是把一个函数（方法）作为一个变量来使用。

在Python中创建闭包必须满足的标准将在以下几点：

• 必须有一个嵌套函数(函数内部的函数)。
• 嵌套函数必须引用封闭函数中定义的值。
• 闭包函数必须返回嵌套函数。

利用闭包实现一个计数器：

def counter():
    i = 0
    def nested():
        nonlocal i
        i += 1
        return i

    return nested

c = counter()
print(c(),c(),c(),end=" ") #1 2 3 

返回的函数并没有立刻执行，而是直到调用了c()才执行。

返回的函数中不要引用循环变量：

def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f():
             return i*i
        fs.append(f)
    return fs

f1, f2, f3 = count()

print(f1()) #9
print(f2()) #9
print(f3()) #9

全部都是9！原因就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，因此最终结果为9。

如果一定要使用循环变量，解决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():
    def f(j):
        def g():
            return j*j
        return g
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        fs.append(f(i)) # f(i)立刻被执行，因此i的当前值被传入f()
    return fs


f1, f2, f3 = count()

print(f1()) #1
print(f2()) #4
print(f3()) #9