Python lambda 与闭包

傷城~ 2022-06-16 07:49 249阅读 0赞

# **Lambda** #

高阶函数可以接收函数做参数，有些时候，我们不需要显式地定义函数，直接传入匿名函数更方便，也就是**lambda**。

先来看个简单 lambda 函数

>>> lambda x, y : x+y
    <function <lambda> at 0x102bc1c80>

x 和 y 是函数的两个参数，冒号后面的表达式是函数的返回值，你能一眼看出这个函数就是是在求两个变量的和，但作为一个函数，这里我们暂且给这个匿名函数绑定一个名字，这样使得我们调用匿名函数成为可能。

>>> add = lambda x, y : x+y
    >>> add
    <function <lambda> at 0x102bc2140>
    >>> add(1,2)
    3

它等同于常规函数

>>> def add2(x, y):
    ...     return x+y
    ...
    >>> add2
    <function add2 at 0x102bc1c80>
    >>> add2(1,2)
    3

**匿名函数有个限制，就是只能有一个表达式，不写return，返回值就是该表达式的结果。**

例如一个整数列表，要求按照列表中元素的绝对值大小升序排列。

>>> list1 = [3,5,-4,-1,0,-2,-6]
    >>> sorted(list1, key=lambda x: abs(x) , reverse = False)

排序函数 sorted 支持接收一个函数作为参数，该参数作为 sorted 的排序依据，这里按照列表元素的绝对值进行升序排序。当然，我们也可以用普通函数来实现：

>>> def foo(x):
    ...     return abs(x)
    ...
    >>> sorted(list1, key=foo)

# **闭包** #

下面的一段代码定义了两个函数f() 和 g(),在函数f()中把g()作为返回值返回。

这里的g你可以参考C语言中函数的指针来进行理解,它们两个几乎在语义和用法上几乎完全相同。

def g():
        print 'g()...'
    
    def f():
        print 'f()...'
        return g

我们把函数g()的定义移到f()内部,这样除了f()之外的区域就无法调用g()：

def f():
        print 'f()...'
        def g():
            print 'g()...'
        return g

但是对于以下 calc\_sum 函数，发现没法把 lazy\_sum 移到 calc\_sum 的外部，因为它引用了 calc\_sum 的参数 lst：

def calc_sum(lst):
        def lazy_sum():
            return sum(lst)
        return lazy_sum

lst是一个列表,作为参数传进函数calc\_sum()中。

此时我们发现无法把函数lazy\_sum()移到函数calc\_sum()的外面,因为函数lazy\_sum()的功能是计算list中所有元素值的和,必须依赖于函数calc\_sum()的参数。

如果函数lazy\_sum()不在函数calc\_sum()里面,则无法取得数据进行计算。

像这种内层函数引用了外层函数的变量（参数也算变量），然后返回内层函数的情况，称为**闭包**（Closure）。

闭包的特点是**返回的函数还引用了外层函数的局部变量**。

所以，要正确使用闭包，就要确保引用的局部变量在函数返回后不能变，例如：

# 希望一次返回3个函数，分别计算1x1,2x2,3x3:
    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())

你可能认为调用f1()，f2()和f3()结果应该是1，4，9，但实际结果是 9，9，9。

因为当count()函数返回三个函数时,这三个变量所引用的变量i的值已经变成了3,因为在返回的时候三个函数并没有被调用。

所以此时它们并没有及时计算它们对应的i乘以i的值,等到三个函数都返回时,然后调用三个函数,此时i的值已经为3,计算i\*i的值自然就都是9了。

因此，**返回函数不要引用任何循环变量，或者后续会发生变化的变量**。

将上述程序如下改写后，即可得到结果1，4，9。

def count():
        fs = []
        for i in range(1, 4):
            def f(m=i):
                return m*m
            fs.append(f)
        return fs
    
    f1, f2, f3 = count()
    print (f1(), f2(), f3())