python 高级函数
文章目录
python 高级函数
1 函数模块化调用
2. 闭包函数
2.1 闭包定义：
2.2 闭包实例
2.3 闭包作用
2.3.1 当闭包执行完后，仍然能够保持住当前的运行环境
2.3.2 闭包可以根据外部作用域的局部变量来得到不同的结果
2.4 使用闭包注意事项
2.4.1 闭包中是不能修改外部作用域的局部变量的
2.4.2 闭包函数返回变量报错
2.4.3 循环语句中的闭包函数
3. 递归函数
4. 嵌套函数
1 函数模块化调用
带时间戳日志格式的函数模块化
$ mkdir log1 $ touch log1/__init__.py $ vim log1/timestamp.py #!/usr/bin/env python3 import time def Timer(msg): print(str(msg) + str(time.time() ) ) charge = 0.02 return charge $ vim charge.py #!/usr/bin/env python3 from log1 import timestamp print("Press RETURN for the time (costs 2 cents).") print("Press Q RETURN to quit.") total = 0 while True: kbd = input() if kbd.lower() == "q": print("You owe $" + str(total) ) exit() else: charge = timestamp.Timer("Time is ") total = total+charge [root@localhost time]$ python3.8 charge.py Press RETURN for the time (costs 2 cents). Press Q RETURN to quit. Time is 1584882110.5468674 Time is 1584882111.1065543 q You owe $0.04 [root@localhost time]$ python3.8 charge.py Press RETURN for the time (costs 2 cents). Press Q RETURN to quit. Time is 1584882119.8083994 Time is 1584882120.2742803 Time is 1584882120.6922472 q You owe $0.06
假如不调用模块化函数方法
#!/usr/bin/env python3 import time total = 0 def Timer(msg): print(str(msg) + str(time.time() ) ) charge = .02 return charge print("Press RETURN for the time (costs 2 cents).") print("Press Q RETURN to quit.") while True: kbd = input() if kbd.lower() == "q": print("You owe $" + str(total) ) exit() else: charge = Timer("Time is ") total = total+charge [root@localhost time]# python3.8 charge2.py Press RETURN for the time (costs 2 cents). Press Q RETURN to quit. Time is 1584882257.4966393 Time is 1584882258.4600565 q You owe $0.04
2. 闭包函数
2.1 闭包定义：
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)
2.2 闭包实例
def print_msg(): # print_msg 是外围函数 msg = "zen of python" def printer(): # printer 是嵌套函数 print(msg) return printer another = print_msg() # 输出 zen of python another()
another 就是一个闭包，闭包本质上是一个函数，它有两部分组成，printer 函数和变量 msg。闭包使得这些变量的值始终保存在内存中。
闭包，顾名思义，就是一个封闭的包裹，里面包裹着自由变量，就像在类里面定义的属性值一样，自由变量的可见范围随同包裹，哪里可以访问到这个包裹，哪里就可以访问到这个自由变量
2.3 闭包作用
2.3.1 当闭包执行完后，仍然能够保持住当前的运行环境
比如说，如果你希望函数的每次执行结果，都是基于这个函数上次的运行结果。我以一个类似棋盘游戏的例子来说明。假设棋盘大小为50*50，左上角为坐标系原点(0,0)，我需要一个函数，接收2个参数，分别为方向(direction)，步长(step)，该函数控制棋子的运动。棋子运动的新的坐标除了依赖于方向和步长以外，当然还要根据原来所处的坐标点，用闭包就可以保持住这个棋子原来所处的坐标。
#!/usr/bin/python #--coding:utf-8 origin = [0, 0] # 坐标系统原点 legal_x = [0, 50] # x轴方向的合法坐标 legal_y = [0, 50] # y轴方向的合法坐标 def create(pos=origin): def player(direction,step): # 这里应该首先判断参数direction,step的合法性，比如direction不能斜着走，step不能为负等 # 然后还要对新生成的x，y坐标的合法性进行判断处理，这里主要是想介绍闭包，就不详细写了。 new_x = pos[0] + direction[0]*step new_y = pos[1] + direction[1]*step pos[0] = new_x pos[1] = new_y #注意！此处不能写成 pos = [new_x, new_y]，原因在上文有说过 return pos return player player = create() # 创建棋子player，起点为原点 print player([1,0],10) # 向x轴正方向移动10步 print player([0,1],20) # 向y轴正方向移动20步 print player([-1,0],10) # 向x轴负方向移动10步 输出为： [10, 0] [10, 20] [0, 20]
2.3.2 闭包可以根据外部作用域的局部变量来得到不同的结果
这有点像一种类似配置功能的作用，我们可以修改外部的变量，闭包根据这个变量展现出不同的功能。比如有时我们需要对某些文件的特殊行进行分析，先要提取出这些特殊行。
def make_filter(keep): def the_filter(file_name): file = open(file_name) lines = file.readlines() file.close() filter_doc = [i for i in lines if keep in i] return filter_doc return the_filter filter = make_filter("pass") filter_result = filter("result.txt")
如果我们需要取得文件"result.txt"中含有"pass"关键字的行，则可以这样使用例子程序
2.4 使用闭包注意事项
2.4.1 闭包中是不能修改外部作用域的局部变量的
$ cat bibao3.py #!/usr/bin/python def out(): x = 0 def inn(): x = 1 print('inner x:', x) print('out x:', x) inn() print('out x:', x) out() [root@localhost func]# python bibao3.py ('out x:', 0) ('inner x:', 1) ('out x:', 0)
2.4.2 闭包函数返回变量报错
def foo(): a = 1 def bar(): a = a + 1 return a return bar
这段程序的本意是要通过在每次调用闭包函数时都对变量a进行递增的操作。但在实际使用时
>>> c = foo() >>> print c() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 4, in bar UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
这是因为在执行代码 c = foo()时，python会导入全部的闭包函数体bar()来分析其的局部变量，python规则指定所有在赋值语句左面的变量都是局部变量，则在闭包bar()中，变量a在赋值符号"="的左面，被python认为是bar()中的局部变量。再接下来执行print c()时，程序运行至a = a + 1时，因为先前已经把a归为bar()中的局部变量，所以python会在bar()中去找在赋值语句右面的a的值，结果找不到，就会报错。解决的方法很简单
def foo(): a = [1] def bar(): a[0] = a[0] + 1 return a[0] return bar
只要将a设定为一个容器就可以了。这样使用起来多少有点不爽，所以在python3以后，在a = a + 1 之前，使用语句nonlocal a就可以了，该语句显式的指定a不是闭包的局部变量。
2.4.3 循环语句中的闭包函数
在程序里面经常会出现这类的循环语句，Python的问题就在于，当循环结束以后，循环体中的临时变量i不会销毁，而是继续存在于执行环境中。还有一个python的现象是，python的函数只有在执行时，才会去找函数体里的变量的值。
$ cat bibao2.py #!/usr/bin/python flist = [] for i in range(3): def foo(x): print x + i flist.append(foo) for f in flist: f(2) [root@localhost func]# python bibao2.py 4 4 4
可能有些人认为这段代码的执行结果应该是2,3,4.但是实际的结果是4,4,4。这是因为当把函数加入flist列表里时，python还没有给i赋值，只有当执行时，再去找i的值是什么，这时在第一个for循环结束以后，i的值是2，所以以上代码的执行结果是4,4,4.
改写一下函数的定义
$ cat bibao1.py #!/usr/bin/python flist = [] for i in range(3): def foo(x,y=i): print x + y flist.append(foo) for f in flist: f(2) [root@localhost func]# python bibao1.py 2 3 4
闭包函数理解扩展参考链接：
https://www.cnblogs.com/cicaday/p/python-closure.html
3. 递归函数
#关于递归函数
1.调用自身函数
2.有一个结束条件
3.问题规模相比上次递归都因该有所减少，但凡递归函数，循环都可以解决
4.递归效率低
$ cat digui.py #!/usr/bin/python def fat(n): #第一种方式 ret=1 for i in range(1,n+1): ret=ret*i return ret print(fat(5)) def fact(n): #第二种方式 if n==1: return 1 return n*fact(n-1) print(fact(5)) [root@localhost func]# python digui.py 120 120
4. 嵌套函数
- 函数名可以赋值
- 函数名可以作为函数参数，还可以作为返回值
$ cat qiantao.py #!/usr/bin/python def f(n): return n*n def foo(a,b,func): func(a)+func(b) ret=func(a)+func(b) return ret print(foo(1,2,f)) [root@localhost func]$ python qiantao.py 5
参考：
