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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(duì)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(lái)程序的 ①、②、③ 號(hào)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(méi)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(jí)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(qǐng)看如下代碼:
      1. def foo ():
      2. # 局部變量name
      3. name = 'Charlie'
      4. def bar ():
      5. # 訪問(wèn)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(yǔ)句不是定義新的局部變量,只是訪問(wèn)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(guò) nonlocal 語(yǔ)句即可聲明訪問(wèn)賦值語(yǔ)句只是訪問(wèn)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(wèn)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(lái) 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(wèn)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(wèn)全局變量,而 nonlocal 用于聲明訪問(wèn)當(dāng)前函數(shù)所在函數(shù)內(nèi)的局部變量。

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