1.返回函数

高阶函数除了可以接受函数作为参数外，还可以把函数作为结果值返回。

实例：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/3/31 15:53
# @File : returnfun.py
# @Software : PyCharm

# 定义一个函数
def test(a):
    # 在函数内部再定义一个函数，其实这个里面的函数就被认为是闭包
    def fn():
        # 这里打印一下传递进来的数字是什么
        print('I know the secret : %d' % a)

    return fn

# 调用test返回内部函数
f = test(7)
# 这个其实就是调用返回的fn函数，然后执行fn函数
f()

运行结果：

I know the secret : 7

我们注意到，返回函数里出现了类似Javascript中的闭包的概念，所谓闭包：如果在一个内部函数里对外部函数（不是在全局作用域）的变量进行引用，内部函数就被认为是闭包。

需要注意的问题是，返回的函数并没有立刻执行，而是直到调用了f()才执行。我们来看一个例子：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/3/31 16:09
# @File : closet.py
# @Software : PyCharm
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())
print(f2())
print(f3())

运行结果：

9
9
9

我们发现调用f1()，f2()和f3()结果都是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。

如果一定要引用循环变量怎么办？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，改写如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/3/31 16:09
# @File : closet.py
# @Software : PyCharm
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())
print(f2())
print(f3())

运行结果：

1
4
9

2.nonlocal

使用闭包，就是内层函数引用了外层函数的局部变量。如果只是读外层变量的值，我们会发现返回的闭包函数调用一切正常。例如：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/3/31 16:14
# @File : nolocal.py
# @Software : PyCharm

def inc():
    x = 0

    def fn():
        # 仅读取x的值:
        return x + 1

    return fn


f = inc()
print(f())  # 1
print(f())  # 1

运行结果：

1
1

但是，如果对外层变量赋值，由于Python解释器会把x当作函数fn()的局部变量，它会报错：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/3/31 16:14
# @File : nolocal.py
# @Software : PyCharm

def inc():
    x = 0
    def fn():
        #nonlocal x
        x = x + 1  #错误：原因是x作为局部变量并没有初始化，直接计算x+1是不行的。
        return x
    return fn

f = inc()
print(f()) # 1
print(f()) # 2

所以需要在fn()函数内部加一个nonlocal x的声明。加上这个声明后，解释器把fn()的x看作外层函数的局部变量，它已经被初始化了，可以正确计算x+1。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2022/3/31 16:14
# @File : nolocal.py
# @Software : PyCharm

def inc():
    x = 0
    def fn():
        nonlocal x
        x = x + 1  #ok
        return x
    return fn

f = inc()
print(f()) # 1
print(f()) # 2

运行结果：

1
2