Python函数式编程之返回函数实例详解

在 Python 中，函数可以作为一等公民对待，也就是说，它们可以像变量、对象一样被定义、传递或者作为其他函数的返回值。所以，在函数式编程中，返回一个函数实例是一种常见的操作。

返回函数定义

定义返回函数实例时，需要在函数体内部嵌套一个函数，然后在外部函数中返回该内部函数的引用。这个内部函数可以访问外层函数的局部变量，这就是闭包的概念。下面是一个例子：

def make_printer(msg):
    def printer():
        print(msg)
    return printer

在这个例子中，make_printer 是一个函数工厂函数，它接受一个参数 msg，并返回了一个内部函数 printer。printer 通过闭包的形式持有了 make_printer 函数中的 msg 参数。当我们调用 make_printer 函数时，只需要传入适当的 msg 参数，就可以创建一个新的函数，用于打印出指定的消息。

示例一：返回函数实现加法器

下面是一个例子，它展示了如何组装一个简单的加法器函数：

def make_adder(x):
    def adder(y):
        return x + y
    return adder

在这个例子中，make_adder 是一个函数工厂函数，它接受一个参数 x，并返回了一个内部函数 adder。当我们调用 make_adder 函数时，返回的 adder 函数会使用闭包保存传入的 x 参数，以便后续调用 adder 函数时使用。

我们可以利用 make_adder 函数生成一个新的加法器函数。例如：

add1 = make_adder(1)
add2 = make_adder(2)
add3 = make_adder(3)

print(add1(10))  # 输出: 11
print(add2(10))  # 输出: 12
print(add3(10))  # 输出: 13

在这个例子中，我们使用 make_adder 函数生成了三个新的加法器函数：add1，add2，add3。这些函数分别将它们的 x 参数设置为 1、2、3，因此当它们被调用时，将会返回 x 和传入的 y 参数的和。

示例二：返回函数实现装饰器

另一个常见的用例是使用返回函数实现装饰器。下面是一个例子，它展示了如何使用返回函数生成一个简单的装饰器：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Before the function is called.")
        func(*args, **kwargs)
        print("After the function is called.")
    return wrapper

在这个例子中，my_decorator 是一个函数工厂函数，它接受一个参数 func，并返回了一个内部函数 wrapper。wrapper 函数实现了装饰器的通用结构：调用被装饰的函数之前和之后执行一些特定的操作。

我们可以使用 my_decorator 函数来装饰任何函数：

@my_decorator
def say_hello(name):
    print(f"Hello, {name}!")

say_hello("Alice")

在这个例子中，我们使用 @my_decorator 语法将 say_hello 函数装饰了一下，这意味着当我们调用 say_hello 函数时，实际上会自动调用 wrapper 函数，并在调用之前和之后打印一些消息。