python有一個很有意思的地方,就是def函式可以巢狀在另一個def函式之中。呼叫外層函式時,執行到的內層def語句僅僅是完成對內層函式的定義,而不會去呼叫內層函式,除非在巢狀函式之後又顯式的對其進行呼叫。
可以看出,f1中的巢狀變數x覆蓋了全域性變數x=99,然後f2中的本地變數按照引用規則,就引用了x=88。
下面我們來說說巢狀作用域的一個特殊之處:
本地作用域在函式結束後就立即失效,而巢狀作用域在巢狀的函式返回後卻仍然有效。
這個例子非常重要,也很有意思,函式f1中定義了函式f2,f2引用了f1巢狀作用域內的變數x,並且f1將函式f2作為返回物件進行返回。最值得注意的是我們透過變數action獲取了返回的f2,雖然此時f1函式已經退出結束了,但是f2仍然記住了f1巢狀作用域內的變數名x。
上面這種語言現象稱之為閉包:一個能記住巢狀作用域變數值的函式,儘管作用域已經不存在。
這裡有一個應用就是工廠函式,工廠函式定義了一個外部的函式,這個函式簡單的生成並返回一個內嵌的函式,僅僅是返回卻不呼叫,因此透過呼叫這個工廠函式,可以得到內嵌函式的一個引用,內嵌函式就是透過呼叫工廠函式時,執行內部的def語句而建立的。
再看一個例子:
這裡我們可以看出,內嵌的函式action記住了巢狀作用域內得兩個巢狀變數,一個是變數k,一個是引數n,即使後面maker返回並退出。我們透過呼叫外部的函式maker,得到內嵌的函式action的引用。這種函式巢狀的方法在後面要介紹的裝飾器中會經常用到。這種巢狀作用域引用,就是python的函式能夠保留狀態資訊的主要方法了。
這裡接著說說另一個關鍵字nonlocal
本地函式透過global宣告對全域性變數進行引用修改,那麼對應的,內嵌函式內部想對巢狀作用域中的變數進行修改,就要使用nonlocal進行宣告。
這裡我們可以看到幾個點,我們在nested函式中透過nonlocal關鍵字引用了內嵌作用域中的變數in_num,那麼我們就可以在nested函式中修改他,即使test函式已經退出呼叫,這個“記憶”依然有效。
再最後一個例子:
多次呼叫工廠函式返回的不同內嵌函式副本F和G,彼此間的內嵌變數in_num是彼此獨立隔離的。
關於資料科學更系統、更深入的探討可進入我們的專欄《Python資料科學之路》:
本專欄模仿美劇劇集編排分為五季,第一季:Python程式語言核心基礎、第二季:Python資料分析基本工具、第三季:Python語言描述的數學基礎、第四季:機器學習典型演算法專題、第五季:實戰熱點深度應用。
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可以看出,f1中的巢狀變數x覆蓋了全域性變數x=99,然後f2中的本地變數按照引用規則,就引用了x=88。
下面我們來說說巢狀作用域的一個特殊之處:
本地作用域在函式結束後就立即失效,而巢狀作用域在巢狀的函式返回後卻仍然有效。
這個例子非常重要,也很有意思,函式f1中定義了函式f2,f2引用了f1巢狀作用域內的變數x,並且f1將函式f2作為返回物件進行返回。最值得注意的是我們透過變數action獲取了返回的f2,雖然此時f1函式已經退出結束了,但是f2仍然記住了f1巢狀作用域內的變數名x。
上面這種語言現象稱之為閉包:一個能記住巢狀作用域變數值的函式,儘管作用域已經不存在。
這裡有一個應用就是工廠函式,工廠函式定義了一個外部的函式,這個函式簡單的生成並返回一個內嵌的函式,僅僅是返回卻不呼叫,因此透過呼叫這個工廠函式,可以得到內嵌函式的一個引用,內嵌函式就是透過呼叫工廠函式時,執行內部的def語句而建立的。
再看一個例子:
這裡我們可以看出,內嵌的函式action記住了巢狀作用域內得兩個巢狀變數,一個是變數k,一個是引數n,即使後面maker返回並退出。我們透過呼叫外部的函式maker,得到內嵌的函式action的引用。這種函式巢狀的方法在後面要介紹的裝飾器中會經常用到。這種巢狀作用域引用,就是python的函式能夠保留狀態資訊的主要方法了。
這裡接著說說另一個關鍵字nonlocal
本地函式透過global宣告對全域性變數進行引用修改,那麼對應的,內嵌函式內部想對巢狀作用域中的變數進行修改,就要使用nonlocal進行宣告。
這裡我們可以看到幾個點,我們在nested函式中透過nonlocal關鍵字引用了內嵌作用域中的變數in_num,那麼我們就可以在nested函式中修改他,即使test函式已經退出呼叫,這個“記憶”依然有效。
再最後一個例子:
多次呼叫工廠函式返回的不同內嵌函式副本F和G,彼此間的內嵌變數in_num是彼此獨立隔離的。
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