python函數返回函數

1. python 里為什麼函數可以返回一個函數內部定義的函數

「在Python中，函數本身也是對象」
這一本質。那不妨慢慢來，從最基本的概念開始，討論一下這個問題：
1. Python中一切皆對象
這恐怕是學習Python最有用的一句話。想必你已經知道Python中的list, tuple, dict等內置數據結構，當你執行：
alist = [1, 2, 3]

時，你就創建了一個列表對象，並且用alist這個變數引用它：
當然你也可以自己定義一個類:
class House(object):
def __init__(self, area, city):
self.area = area
self.city = city

def sell(self, price):
[...] #other code
return price

然後創建一個類的對象：
house = House(200, 'Shanghai')

OK，你立馬就在上海有了一套200平米的房子，它有一些屬性(area, city)，和一些方法(__init__, self)：

2. 函數是第一類對象
和list, tuple, dict以及用House創建的對象一樣，當你定義一個函數時，函數也是對象：
def func(a, b):
return a+b

在全局域，函數對象被函數名引用著，它接收兩個參數a和b，計算這兩個參數的和作為返回值。
所謂第一類對象，意思是可以用標識符給對象命名，並且對象可以被當作數據處理，例如賦值、作為參數傳遞給函數，或者作為返回值return 等
因此，你完全可以用其他變數名引用這個函數對象：
add = func

這樣，你就可以像調用func(1, 2)一樣，通過新的引用調用函數了：
print func(1, 2)
print add(1, 2) #the same as func(1, 2)

或者將函數對象作為參數，傳遞給另一個函數：
def caller_func(f):
return f(1, 2)

if __name__ == "__main__":
print caller_func(func)

可以看到，

函數對象func作為參數傳遞給caller_func函數，傳參過程類似於一個賦值操作f=func；

於是func函數對象，被caller_func函數作用域中的局部變數f引用，f實際指向了函數func；cc

當執行return f(1, 2)的時候，相當於執行了return func(1, 2)；

因此輸出結果為3。
3. 函數對象 vs 函數調用
無論是把函數賦值給新的標識符，還是作為參數傳遞給新的函數，針對的都是函數對象本身，而不是函數的調用。
用一個更加簡單，但從外觀上看，更容易產生混淆的例子來說明這個問題。例如定義了下面這個函數：
def func():
return "hello,world"

然後分別執行兩次賦值：
ref1 = func #將函數對象賦值給ref1
ref2 = func() #調用函數，將函數的返回值("hello,world"字元串)賦值給ref2

很多初學者會混淆這兩種賦值，通過Python內建的type函數，可以查看一下這兩次賦值的結果：
In [4]: type(ref1)
Out[4]: function

In [5]: type(ref2)
Out[5]: str

可以看到，ref1引用了函數對象本身，而ref2則引用了函數的返回值。通過內建的callable函數，可以進一步驗證ref1是可調用的，而ref2是不可調用的：
In [9]: callable(ref1)
Out[9]: True

In [10]: callable(ref2)
Out[10]: False

傳參的效果與之類似。
4. 閉包&LEGB法則
所謂閉包，就是將組成函數的語句和這些語句的執行環境打包在一起時，得到的對象
聽上去的確有些復雜，還是用一個栗子來幫助理解一下。假設我們在foo.py模塊中做了如下定義：
#foo.py
filename = "foo.py"

def call_func(f):
return f() #如前面介紹的，f引用一個函數對象，然後調用它

在另一個func.py模塊中，寫下了這樣的代碼：
#func.py
import foo #導入foo.py

filename = "func.py"
def show_filename():
return "filename: %s" % filename

if __name__ == "__main__":
print foo.call_func(show_filename) #注意：實際發生調用的位置，是在foo.call_func函數中

當我們用python func.py命令執行func.py時輸出結果為：
chiyu@chiyu-PC:~$ python func.py
filename:func.py

很顯然show_filename()函數使用的filename變數的值，是在與它相同環境(func.py模塊)中定義的那個。盡管foo.py模塊中也定義了同名的filename變數，而且實際調用show_filename的位置也是在foo.py的call_func內部。
而對於嵌套函數，這一機制則會表現的更加明顯：閉包將會捕捉內層函數執行所需的整個環境：
#enclosed.py
import foo
def wrapper():
filename = "enclosed.py"
def show_filename():
return "filename: %s" % filename
print foo.call_func(show_filename) #輸出：filename: enclosed.py

實際上，每一個函數對象，都有一個指向了該函數定義時所在全局名稱空間的__globals__屬性：
#show_filename inside wrapper
#show_filename.__globals__

{
'__builtins__': <mole '__builtin__' (built-in)>, #內建作用域環境
'__file__': 'enclosed.py',
'wrapper': <function wrapper at 0x7f84768b6578>, #直接外圍環境
'__package__': None,
'__name__': '__main__',
'foo': <mole 'foo' from '/home/chiyu/foo.pyc'>, #全局環境
'__doc__': None
}

當代碼執行到show_filename中的return "filename: %s" % filename語句時，解析器按照下面的順序查找filename變數：

Local - 本地函數(show_filename)內部，通過任何方式賦值的，而且沒有被global關鍵字聲明為全局變數的filename變數；

Enclosing - 直接外圍空間(上層函數wrapper)的本地作用域，查找filename變數(如果有多層嵌套，則由內而外逐層查找，直至最外層的函數)；

Global - 全局空間(模塊enclosed.py)，在模塊頂層賦值的filename變數；

Builtin - 內置模塊(__builtin__)中預定義的變數名中查找filename變數；
在任何一層先找到了符合要求的filename變數，則不再向更外層查找。如果直到Builtin層仍然沒有找到符合要求的變數，則拋出NameError異常。這就是變數名解析的：LEGB法則。
總結：

閉包最重要的使用價值在於：封存函數執行的上下文環境；

閉包在其捕捉的執行環境(def語句塊所在上下文)中，也遵循LEGB規則逐層查找，直至找到符合要求的變數，或者拋出異常。

5. 裝飾器&語法糖(syntax sugar)
那麼閉包和裝飾器又有什麼關系呢？
上文提到閉包的重要特性：封存上下文，這一特性可以巧妙的被用於現有函數的包裝，從而為現有函數更加功能。而這就是裝飾器。
還是舉個例子，代碼如下：
#alist = [1, 2, 3, ..., 100] --> 1+2+3+...+100 = 5050
def lazy_sum():
return rece(lambda x, y: x+y, alist)

我們定義了一個函數lazy_sum，作用是對alist中的所有元素求和後返回。alist假設為1到100的整數列表：
alist = range(1, 101)

但是出於某種原因，我並不想馬上返回計算結果，而是在之後的某個地方，通過顯示的調用輸出結果。於是我用一個wrapper函數對其進行包裝：
def wrapper():
alist = range(1, 101)
def lazy_sum():
return rece(lambda x, y: x+y, alist)
return lazy_sum

lazy_sum = wrapper() #wrapper() 返回的是lazy_sum函數對象

if __name__ == "__main__":
lazy_sum() #5050

這是一個典型的Lazy Evaluation的例子。我們知道，一般情況下，局部變數在函數返回時，就會被垃圾回收器回收，而不能再被使用。但是這里的alist卻沒有，它隨著lazy_sum函數對象的返回被一並返回了(這個說法不準確，實際是包含在了lazy_sum的執行環境中，通過__globals__)，從而延長了生命周期。
當在if語句塊中調用lazy_sum()的時候，解析器會從上下文中(這里是Enclosing層的wrapper函數的局部作用域中)找到alist列表，計算結果，返回5050。
當你需要動態的給已定義的函數增加功能時，比如：參數檢查，類似的原理就變得很有用：
def add(a, b):
return a+b

這是很簡單的一個函數：計算a+b的和返回，但我們知道Python是 動態類型+強類型 的語言，你並不能保證用戶傳入的參數a和b一定是兩個整型，他有可能傳入了一個整型和一個字元串類型的值：
In [2]: add(1, 2)
Out[2]: 3

In [3]: add(1.2, 3.45)
Out[3]: 4.65

In [4]: add(5, 'hello')
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
/home/chiyu/<ipython-input-4-f2f9e8aa5eae> in <mole>()
----> 1 add(5, 'hello')

/home/chiyu/<ipython-input-1-02b3d3d6caec> in add(a, b)
1 def add(a, b):
----> 2 return a+b

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

於是，解析器無情的拋出了一個TypeError異常。
動態類型：在運行期間確定變數的類型，python確定一個變數的類型是在你第一次給他賦值的時候；
強類型：有強制的類型定義，你有一個整數，除非顯示的類型轉換，否則絕不能將它當作一個字元串(例如直接嘗試將一個整型和一個字元串做+運算)；
因此，為了更加優雅的使用add函數，我們需要在執行+運算前，對a和b進行參數檢查。這時候裝飾器就顯得非常有用：
import logging

logging.basicConfig(level = logging.INFO)

def add(a, b):
return a + b

def checkParams(fn):
def wrapper(a, b):
if isinstance(a, (int, float)) and isinstance(b, (int, float)): #檢查參數a和b是否都為整型或浮點型
return fn(a, b) #是則調用fn(a, b)返回計算結果

#否則通過logging記錄錯誤信息，並友好退出
logging.warning("variable 'a' and 'b' cannot be added")
return
return wrapper #fn引用add，被封存在閉包的執行環境中返回

if __name__ == "__main__":
#將add函數對象傳入，fn指向add
#等號左側的add，指向checkParams的返回值wrapper
add = checkParams(add)
add(3, 'hello') #經過類型檢查，不會計算結果，而是記錄日誌並退出

注意checkParams函數：

首先看參數fn，當我們調用checkParams(add)的時候，它將成為函數對象add的一個本地(Local)引用；

在checkParams內部，我們定義了一個wrapper函數，添加了參數類型檢查的功能，然後調用了fn(a, b)，根據LEGB法則，解釋器將搜索幾個作用域，並最終在(Enclosing層)checkParams函數的本地作用域中找到fn；

注意最後的return wrapper，這將創建一個閉包，fn變數(add函數對象的一個引用)將會封存在閉包的執行環境中，不會隨著checkParams的返回而被回收；

當調用add = checkParams(add)時，add指向了新的wrapper對象，它添加了參數檢查和記錄日誌的功能，同時又能夠通過封存的fn，繼續調用原始的add進行+運算。
因此調用add(3, 'hello')將不會返回計算結果，而是列印出日誌：
chiyu@chiyu-PC:~$ python func.py
WARNING:root:variable 'a' and 'b' cannot be added

有人覺得add = checkParams(add)這樣的寫法未免太過麻煩，於是python提供了一種更優雅的寫法，被稱為語法糖：
@checkParams
def add(a, b):
return a + b

這只是一種寫法上的優化，解釋器仍然會將它轉化為add = checkParams(add)來執行。
6. 回歸問題
def addspam(fn):
def new(*args):
print "spam,spam,spam"
return fn(*args)
return new

@addspam
def useful(a,b):
print a**2+b**2

首先看第二段代碼：

@addspam裝飾器，相當於執行了useful = addspam(useful)。在這里題主有一個理解誤區：傳遞給addspam的參數，是useful這個函數對象本身，而不是它的一個調用結果；

再回到addspam函數體：

return new 返回一個閉包，fn被封存在閉包的執行環境中，不會隨著addspam函數的返回被回收；

而fn此時是useful的一個引用，當執行return fn(*args)時，實際相當於執行了return useful(*args)；

最後附上一張代碼執行過程中的引用關系圖，希望能幫助你理解：

2. 在python3.x中EnableStatic函數的返回值是什麼

返回值是None，類型也是'NoneType'。
Python是一種廣泛使用的解釋型、高級和通用的編程語言。Python由荷蘭數學和計算機科學研究學會的GuidovanRossum創造，第一版發布於1991年，它是ABC語言的後繼者，也可以視之為一種使用傳統中綴表達式的LISP方言。Python提供了高效的高級數據結構，還能簡單有效地面向對象編程。

3. python返回值return能終止外部函數嗎

能。如果python的方法中最後返回return **,表示該方法到此結束不再執行,並返回對應的內容;如果只有return表示程序到此中段,不再執行,相當於打斷點。望採納,謝謝。

4. Python 里為什麼函數可以返回一個函數內部定義

不是簡單地返回函數。
至少在python里，def定義的函數和lambda定義的函數，後者是包含closure的。
具體closure是什麼，這真不是一句話能說清，我也不覺得我能說好，所以還是自己搜一下吧。
不要說我歧視用網路查這種問題，這去google搜個nested
functions多好。

5. python的input函數的返回值

input函數的返回值是你輸入的值，即輸入1則返回"1"，轉換成1必須int("1")，也就是說n=int(input(""))，值存在n變數里。
input函數參數是提示字元串。
input("啊")相當於輸出"啊"之後輸入。

6. python函數如何同時處理返回值以及返回內容

如圖所示，可以做一個參考

7. python中自定義函數 print 和return有什麼區別

print函數介紹：print函數被用來進行數據的輸出，也就是將數據顯示在你所能看到的界面上，比如我們print("Hello World")，運行它，就會在瀏覽器上顯示Hello World。
return函數介紹：可以選擇性地向調用方返回一個表達式，可帶參數也可不帶，不帶參數的return函數會返回None。return單獨運行時，需要print函數才能顯示出來，但在交互模式下，return的結果會自動顯示出來。
需要注意的一點是，return是返回值，它後面的代碼塊是不執行的，因此需要執行的代碼不能放在return語句後，會失效。
看了上面的介紹，小夥伴大概清楚了一點，那究竟區別在哪呢?
return只能運用在函數中，有時候函數運行完會得出一個結果值，我們可以拿這個得出的值去進行另外的運算，所以我們需要用return將結果給返回出來;
如果我們用print的話，僅僅是將結果顯示在我們能看到的界面上而已，而並沒有辦法得到這個值，更無法進行後續的操作了。
另外，在循環語句中使用，return可以跳出循環，而print則會一直循環，除非使用函數進行終止。

8. python函數的返回值

題主你好,

-----

所以temp = hello()這句的理解就是: 執行hello()這個函數, 並且把函數的返回值賦給變數temp, 但hello()函數中沒有return語句, 所以hello()函數的返回值為默認的none.

-----

題主還可以在hello()函數最後加一個: return 123

然後再行一下看看,就明白了.

=====

希望可以幫到題主, 歡迎追問.

9. python 函數返回值返回到哪裡

python 函數返回值有兩種形式： 1 返回一個值。 2 返回多個值。 現看看返回一個值的吧。
def firstvalue(a,b):
c = a + b
return c

print firstvalue(1,2)結果:3
再看看返回多個值的： 那怎麼可以返回多個值呢，其他的語言一般調用函數的話，只能返回一個值，可能我不太熟悉所有的語言，我知道的語言只能返回一個值，而python可以返回多個值，感覺非常方便,發代碼看下：
def secondvalue(a,b):
c = a + b
return (a,b,c)

x,y,z = secondvalue(1,2)
print 'x:',x,'y:',y,'z:',z

可能上面的東西寫的有點簡單，但是有的細節處理也很重要。順便分享下我如何學習python的經歷把，大家沒事拍拍磚。

10. python定義一個參數和返回值的函數

python定義帶參量的函數如下
例如：
def fun(str='')
print(str)
return str