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本文来自于千锋教育在阿里云开发者社区学习中心上线课程《Python入门2020最新大课》，主讲人姜伟。

高阶函数

在Python中，函数其实也是⼀种数据类型。

def test():
 return 'hello world'
print(type(test)) # <class 'function'>

函数对应的数据类型是 function ,可以把它当做是⼀种复杂的数据类型。
既然同样都是⼀种数据类型，我们就可以把它当做数字或者字符串来处理。

定义⼀个变量指向函数

在Python中，我们还可以定义⼀个变量，让它来指向⼀个函数，相当于给函数起了⼀个别名。

def test():
 return 'hello wrold'
fun = test # 定义了⼀个变量fun,让它指向了 test 这个函数
print(fun()) # 使⽤fun()可以直接调⽤test这个函数
print(id(fun)) # 1819677672040
print(id(test)) # 1819677672040

注意：在定义⼀个变量表示⼀个函数时，函数后⾯不能加括号！加括号表示的是调⽤这个函数。

def test():
 return 'hello world'
result = test() # 这种写法是调⽤test函数，并把函数的返回值赋值给result变量
print(result()) # 这⾥会报错 TypeError: 'str' object is not callable
fun = test # 这种写法是给test函数起了⼀个别名，注意，这⾥的test后⾯不能加()
fun() # 可以使⽤别名调⽤这个函数

⾼阶函数

既然变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么⼀个函数就可以接收另⼀个函数作为参数，同样，我们还可以把⼀个函数当做另⼀个函数的返回值。这种函数的使⽤⽅式我们称之为⾼阶函数。

函数做为另⼀个函数的参数

def test(age,action):
 if age < 18:
 print('您还没满⼗⼋岁，请退出')
 action() # 把参数action直接当做⼀个函数来调⽤
def smoke():
 print('我已经年满⼗⼋岁了，我想抽烟')

my_action = smoke # 定义⼀个变量my_action，让它指向smoke函数
test(21, my_action) # 将my_action传给 test 函数作为它的参数
test(21,smoke) # 还可以不再定义⼀个新的变量，直接传⼊函数名

函数作为另⼀个函数的返回值

def test():
 print('我是test函数⾥输⼊的内容')
def demo():
 print('我是demo⾥输⼊的内容')
 return test # test 函数作为demo函数的返回值
result = demo() # 我是demo⾥输⼊的内容 调⽤ demo 函数，把demo函数的返回值赋值给 result
print(type(result)) # <class 'function'> result 的类型是⼀个函数
result() # 我是demo⾥输⼊的内容 我是test函数⾥输⼊的内容 既然result是⼀个函数，那么就可
以直接使⽤() 调⽤这个函数
demo()() # 我是demo⾥输⼊的内容 我是test函数⾥输⼊的内容

闭包

函数只是⼀段可执⾏代码，编译后就“固化”了，每个函数在内存中只有⼀份实例，得到函数的⼊⼝点便可以执⾏函数了。函数还可以嵌套定义，即在⼀个函数内部可以定义另⼀个函数，有了嵌套函数这种结构，便会产⽣闭包问题。

函数嵌套

在函数⾥⾯还可以定义函数，可以嵌套多层，执⾏需要被调⽤。

def outer():
 print('outer----hello')
 def inner(): # inner这个函数是在outer函数内部定义的
 print('inner----hello')
 inner() # inner函数只在outer函数内部可⻅
outer()
# inner() 这⾥会报错，在outer函数外部⽆法访问到inner函数

什么是闭包

闭包是由函数及其相关的引⽤环境组合⽽成的实体(即：闭包=函数块+引⽤环境)。

def outer(n):
 num = n
 def inner():
 return num+1
 return inner
print(outer(3)()) # 4
print(outer(5)()) # 5

在这段程序中，函数 inner 是函数 outer 的内嵌函数，并且 inner 函数是outer函数的返回值。我们注意到⼀个问题：内嵌函数 inner 中引⽤到外层函数中的局部变量num，Python解释器会这么处理这个问题呢？ 先让我们来看看这段代码的运⾏结果，当我们调⽤分别由不同的参数调⽤ outer 函数得到的函数时，得到的结果是隔离的(相互不影响)，也就是说每次调⽤outer函数后都将⽣成并保存⼀个新的局部变量num,这⾥outer函数返回的就是闭包。 如果在⼀个内部函数⾥，对在外部作⽤域（但不是在全局作⽤域）的变量进⾏引⽤，那么内部函数就被认为是闭包(closure)。

修改外部变量的值

闭包⾥默认不能修改外部变量。

def outer(n):
 num = n
 def inner():
 num = num + 1
 return num
 return inner
print(outer(1)())

上述代码运⾏时会报错！

UnboundLocalError: local variable 'num' referenced before assignment

原因分析

在python⾥，只要看到了赋值语句，就会认为赋值语句的左边是⼀个局部变量。 num = num + 1 这段代码⾥， num 在 = 的左边，python解析器会认为我们要修改 inner 函数⾥ num 这个局部变量，⽽这个变量使⽤之前是未声明的，所以会报错。

解决方案

我们分析过，报错的原因在于当我们在闭包内修改外部变量时，会被python解析器误会为内部函数的局部变量。所以，解决⽅案就在于，我们需要想办法，让解析器知道我们不是要修改局部变量，⽽是要修改外部变量。

• 解决⽅法：使⽤ nonlocal 关键字

def outer(n):
 num = n
 def inner():
 nonlocal num # 修改前使⽤nonlocal关键字对 num 变量进⾏说明
 num = num + 1
 return num
 return inner
print(outer(2)())

计算代码的执行时长