廖雪峰Python3教程疑难理解(2)：返回函数、闭包

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1 教程中返回函数的例子

def lazy_sum(*args):
    def sum():
        ax = 0
        for n in args:
            ax = ax + n
    return ax
return sum

当我们调用lazy_sum()时， 返回的并不是求和结果， 而是求和函数：

>>>f = lazy_sum(1, 3, 5, 7, 9)
>>>f
 .sum at 0x101c6ed90>

调用函数f时， 才真正计算求和的结果：

>>>f()
25

2 添加打印信息，帮助理解

需要注意的是，我给出的代码都是可在Windows的CMD命令行使用python xxx.py命令运行的完整代码，廖老师的则是在idle或者在CMD中进入python环境之后敲出的，稍有不同，想运行我给出代码的同学，最好还是新建一个.py文件，然后在CMD中运行它，效果更好。

简单的Python程序，还是喜欢用文本编辑器调试，没有IDE设置断点和单步调试的功能，则可以添加一下打印信息来帮助了解程序的运行路径。

def lazy_sum(*args):
    print("在sum()之前")
    def sum():
        print("在sum()中")
        s = 0
        for n in args:
            print(n)
            s+=n
        return s
    return sum
        
print("赋值f=lazy_sum()")
f = lazy_sum(1, 2, 4, 5)
#print("调用f()结果为: " + str(f()))

先保持最后一行打印为注释状态，运行以上代码，可以看到结果为：

D:\Python\test>python 2.py
赋值f=lazy_sum()
在sum()之前

根据打印的信息可以看到，整段代码并没有进入到sum()里面，赋值操作仅仅将lazy_sum()返回的sum()函数赋值给了f，但是sum()函数并没有执行，这时候sum()函数就如同在lazy_sum()中定义的一个变量一样，在其末尾作为返回值赋给了f。

接下来将注释部分去掉，再执行一遍，结果为：

D:\Python\test>python 2.py
赋值f=lazy_sum()
在sum()之前
在sum()中
当前n的值为:1
当前n的值为:2
当前n的值为:4
当前n的值为:5
调用f()结果为: 12

同样根据打印的信息可以看出，最后一句print中调用了f()函数，此时sum()函数才第一次被执行，进入到了sum()里面，并且打印出了每次循环的n的值和最后求和的结果。

3 教程中闭包的例子

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(), f2(), f3())

保存上述代码为.py文件并执行，可以得到结果：

D:\Python\test>python 3.py
9 9 9

4 添加注释，帮助理解

一开始我也觉得很奇怪，为什么打印出来是9 9 9而不是1 4 9呢？这时候，我们还是需要借助一些print来帮助理解程序的执行路径和走向。

def count():
    print("进入count")
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        print("进入循环")
        def f():
            print("进入f 此时i=%d" % i)
            return i*i
        fs.append(f)
    print("返回fs")
    return fs
f1, f2, f3 = count()
print("赋值完成")

print(f1(), f2(), f3())

执行上述代码，结果为:

D:\Python\test>python 3.py
进入count
进入循环
进入循环
进入循环
返回fs
赋值完成
进入f 此时i=3
进入f 此时i=3
进入f 此时i=3
9 9 9

根据打印的信息我们可以得到程序行走的流程是：

• 1. 首先在f1,f2,f3赋值的时候，只进入了一次count()函数，然后三次进入for循环、每次循环结束时将生成的f()函数加入fs[]列表中，最终返回fs[]，赋值给f1,f2,f3，并提示赋值完成
• 2. 程序末尾打印f1(),f2(),f3()的值的时候，才是真正执行f()函数的时候，此时提示3次进入f，而且i的值都是3，自然返回i * i的值，也都是9
• 都是9的原因是：赋值阶段，作为累加器的i就已经累加到数值3了，后续过程中，再也没有进入到循环（从打印信息中也可以看到），因此i的值也没有重置；到最后执行f()的时候，i都是以当前值3来计算并返回的，返回3个9的原因可以总结为：i的值在执行f()的时候没有重置

为了能实现返回1,4,9，除了廖老师在教程中加一层循环的方式，还可以通过添加另外一个global变量j的方法来实现，具体代码如下：

j=0
def count():
    print("进入count")
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        print("进入循环")
        def f():
            global j
            j = j + 1
            print("进入f 此时j=%d" % j)
            return j*j
        fs.append(f)
    print("返回fs")
    return fs
f1, f2, f3 = count()
print("赋值完成")

print(f1(), f2(), f3())

执行结果：

D:\Python\test>python 3.py
进入count
进入循环
进入循环
进入循环
返回fs
赋值完成
进入f 此时j=1
进入f 此时j=2
进入f 此时j=3
1 4 9

我自己写的这段代码的思路也就是，使用计数器i来完成for循环生成fs[]列表，再使用函数外定义的计数器j在f()函数中每次自加1来生成递增的平方数值并返回，因为，显而易见地，一个计数器是完成不了这个任务的。