Python局部函数及用法(包含nonlocal关键字)

前面所看到的函数都是在全局范围内定义的,它们都是全局函数。Python 还支持在函数体内定义函数,这种被放在函数体内定义的函数称为局部函数

在默认情况下,局部函数对外部是隐藏的,局部函数只能在其封闭(enclosing)函数内有效,其封闭函数也可以返回局部函数,以便程序在其他作用域中使用局部函数。
def get_math_func(type, nn) :
    # 定义一个计算平方的局部函数
    def square(n) :  # ①
        return n * n
    # 定义一个计算立方的局部函数
    def cube(n) :  # ②
        return n * n * n
    # 定义一个计算阶乘的局部函数
    def factorial(n) :   # ③
        result = 1
        for index in range(2, n + 1) :
            result *= index
        return result
    # 调用局部函数
    if type == "square" :
        return square(nn)
    elif type == "cube":
        return cube(nn)
    else:
        return factorial(nn)
print(get_math_func("square", 3)) # 输出9
print(get_math_func("cube", 3)) # 输出27
print(get_math_func("", 3)) # 输出6
上面程序中第一行粗体字代码定义了 get_math_func() 函数,接下来程序的 ①、②、③ 号代码定义了 3 个局部函数,而 get_math_func() 函数则根据参数选择调用不同的局部函数。

如果封闭函数没有返回局部函数,那么局部函数只能在封闭函数内部调用,如上面程序所示。另外,还会出现一种情况,如果封闭函数将局部函数返回,且程序使用变量保存了封闭函数的返回值,那么这些局部函数的作用域就会被扩大。因此程序完全可以自由地调用它们,就像它们都是全局函数一样(函数返回函数的情况可阅读《Python函数高级方法》一节)。

局部函数内的变量也会遮蔽它所在函数内的局部变量(这句话有点拗口),请看如下代码:
def foo ():
    # 局部变量name
    name = 'Charlie'
    def bar ():
        # 访问bar函数所在的foo函数的name局部变量
        print(name) # Charlie
        name = '孙悟空'
    bar()
foo()
运行上面代码,会导致如下错误:

UnboundLocalError: local variable 'name' referenced before assignment

该错误是由局部变量遮蔽局部变量导致的,在 bar() 函数中定义的 name 局部变量遮蔽了它所在 foo() 函数内的 name 局部变量,又因为 bar() 函数中的 name 局部变量定义在 print() 输出函数之后,使的 print(name) 执行时找不到合适的 name,因此导致程序报错。

为了声明 bar() 函数中的“name='孙悟空'”赋值语句不是定义新的局部变量,只是访问它所在 foo() 函数内的 name 局部变量,Python 提供了 nonlocal 关键字,通过 nonlocal 语句即可声明访问赋值语句只是访问该函数所在函数内的局部变量。将上面程序改为如下形式:
def foo ():
    # 局部变量name
    name = 'Charlie'
    def bar ():
     nonlocal name
        # 访问bar函数所在的foo函数的name局部变量
        print(name) # Charlie
        name = '孙悟空'
    bar()
foo()
增加上面程序中第 5 行之后,接下来 bar() 函数中的“name='孙悟空'”就不再是定义新的局部变量,而是访问它所在函数(foo() 函数)内的 name 局部变量。

nonlocal 和前面介绍的 global 功能大致相似,区别只是 global 用于声明访问全局变量,而 nonlocal 用于声明访问当前函数所在函数内的局部变量。

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