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十二、Python局部函數(shù)及用法(包含nonlocal關(guān)鍵字)

 星光閃亮圖書館 2019-08-08
前面所看到的函數(shù)都是在全局范圍內(nèi)定義的,它們都是全局函數(shù)。Python 還支持在函數(shù)體內(nèi)定義函數(shù),這種被放在函數(shù)體內(nèi)定義的函數(shù)稱為局部函數(shù)。

在默認(rèn)情況下,局部函數(shù)對外部是隱藏的,局部函數(shù)只能在其封閉(enclosing)函數(shù)內(nèi)有效,其封閉函數(shù)也可以返回局部函數(shù),以便程序在其他作用域中使用局部函數(shù)。
  1. def get_math_func(type, nn) :
  2. # 定義一個(gè)計(jì)算平方的局部函數(shù)
  3. def square(n) : # ①
  4. return n * n
  5. # 定義一個(gè)計(jì)算立方的局部函數(shù)
  6. def cube(n) : # ②
  7. return n * n * n
  8. # 定義一個(gè)計(jì)算階乘的局部函數(shù)
  9. def factorial(n) : # ③
  10. result = 1
  11. for index in range(2, n + 1) :
  12. result *= index
  13. return result
  14. # 調(diào)用局部函數(shù)
  15. if type == "square" :
  16. return square(nn)
  17. elif type == "cube":
  18. return cube(nn)
  19. else:
  20. return factorial(nn)
  21. print(get_math_func("square", 3)) # 輸出9
  22. print(get_math_func("cube", 3)) # 輸出27
  23. print(get_math_func("", 3)) # 輸出6
上面程序中第一行粗體字代碼定義了 get_math_func() 函數(shù),接下來程序的 ①、②、③ 號代碼定義了 3 個(gè)局部函數(shù),而 get_math_func() 函數(shù)則根據(jù)參數(shù)選擇調(diào)用不同的局部函數(shù)。

如果封閉函數(shù)沒有返回局部函數(shù),那么局部函數(shù)只能在封閉函數(shù)內(nèi)部調(diào)用,如上面程序所示。另外,還會(huì)出現(xiàn)一種情況,如果封閉函數(shù)將局部函數(shù)返回,且程序使用變量保存了封閉函數(shù)的返回值,那么這些局部函數(shù)的作用域就會(huì)被擴(kuò)大。因此程序完全可以自由地調(diào)用它們,就像它們都是全局函數(shù)一樣(函數(shù)返回函數(shù)的情況可閱讀《Python函數(shù)高級方法》一節(jié))。

局部函數(shù)內(nèi)的變量也會(huì)遮蔽它所在函數(shù)內(nèi)的局部變量(這句話有點(diǎn)拗口),請看如下代碼:
  1. def foo ():
  2. # 局部變量name
  3. name = 'Charlie'
  4. def bar ():
  5. # 訪問bar函數(shù)所在的foo函數(shù)的name局部變量
  6. print(name) # Charlie
  7. name = '孫悟空'
  8. bar()
  9. foo()
運(yùn)行上面代碼,會(huì)導(dǎo)致如下錯(cuò)誤:

UnboundLocalError: local variable 'name' referenced before assignment

該錯(cuò)誤是由局部變量遮蔽局部變量導(dǎo)致的,在 bar() 函數(shù)中定義的 name 局部變量遮蔽了它所在 foo() 函數(shù)內(nèi)的 name 局部變量,又因?yàn)?bar() 函數(shù)中的 name 局部變量定義在 print() 輸出函數(shù)之后,使的 print(name) 執(zhí)行時(shí)找不到合適的 name,因此導(dǎo)致程序報(bào)錯(cuò)。

為了聲明 bar() 函數(shù)中的“name='孫悟空'”賦值語句不是定義新的局部變量,只是訪問它所在 foo() 函數(shù)內(nèi)的 name 局部變量,Python 提供了 nonlocal 關(guān)鍵字,通過 nonlocal 語句即可聲明訪問賦值語句只是訪問該函數(shù)所在函數(shù)內(nèi)的局部變量。將上面程序改為如下形式:
  1. def foo ():
  2. # 局部變量name
  3. name = 'Charlie'
  4. def bar ():
  5. nonlocal name
  6. # 訪問bar函數(shù)所在的foo函數(shù)的name局部變量
  7. print(name) # Charlie
  8. name = '孫悟空'
  9. bar()
  10. foo()
增加上面程序中第 5 行之后,接下來 bar() 函數(shù)中的“name='孫悟空'”就不再是定義新的局部變量,而是訪問它所在函數(shù)(foo() 函數(shù))內(nèi)的 name 局部變量。

nonlocal 和前面介紹的 global 功能大致相似,區(qū)別只是 global 用于聲明訪問全局變量,而 nonlocal 用于聲明訪問當(dāng)前函數(shù)所在函數(shù)內(nèi)的局部變量。

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