Python函数基础实例详解【函数嵌套,命名空间,函数对象,闭包函数等】

Python函数基础实例详解

一、函数嵌套

函数嵌套指的是在一个函数内部定义另一个函数，被定义的函数通常被称为子函数或嵌套函数，它可以访问父函数的局部变量，但是父函数不能访问子函数的局部变量。

示例一：

def outer():
    x = 1
    def inner():
        print(x)
    inner()

outer()

运行结果为：

1

在这个示例中，内部函数 inner() 可以访问外部函数 outer() 中的局部变量 x，因此 inner() 打印出了变量 x 的值 1。

二、命名空间

在Python中，每个变量都被分配给一个命名空间，命名空间可以简单理解为变量名和变量值所在的映射关系。Python中的命名空间主要分为以下三种：内置命名空间、全局命名空间和局部命名空间。

示例二：

def func():
    x = 1
    print(locals())   # 打印局部命名空间

func()   # x被分配到了局部命名空间中

运行结果为：

{'x': 1}

在这个示例中，我们使用 locals() 方法来打印函数中的局部命名空间，可以看到变量 x 被分配到了局部命名空间中。

三、函数对象

在Python中，函数本身也是一个对象，因此我们可以将函数作为参数传递给其他函数，或将函数作为其他函数的返回值。这种特性称作一等函数（First-class Function）。

示例三：

def func(x):
    return x + 1

def do_twice(func, arg):
    return func(func(arg))

print(do_twice(func, 1))

运行结果为：

3

在这个示例中，我们定义了一个函数 do_twice()，它接受两个参数：一个函数和一个参数。函数 do_twice() 内部先将参数 arg 传递给了函数 func()，接着将 func(func(arg)) 的返回值作为自己的返回值。

四、闭包函数

闭包函数是指返回一个函数的函数，这个返回的函数可以访问它创建时的上下文环境中的变量，不论这些环境变量在返回的函数被调用时是否仍然存在。

示例四：

def outer(x):
    def inner(y):
        return x + y
    return inner

add3 = outer(3)

print(add3(5))   # 输出 8
print(add3(7))   # 输出 10

在这个示例中，我们定义了一个函数 outer()，它返回内部函数 inner() 的引用。当我们调用 outer(3)时，返回一个新的函数，这个新函数类似于 inner()，但却具有父函数内的局部变量 x 值等于 3。因此 add3(5) 的返回值等于 8。

结论

本文介绍了Python函数的一些基础知识，包括函数嵌套、命名空间、函数对象和闭包函数等。这些知识对于提高Python编程能力和理解Python内部实现机制都有不小的帮助。