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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(shū)館 >《專題1、Python函數(shù)和lambda表達(dá)式》

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)。

def get_math_func(type, nn) :
    # 定義一個(gè)計(jì)算平方的局部函數(shù)
    def square(n) :  # ①
        return n * n
    # 定義一個(gè)計(jì)算立方的局部函數(shù)
    def cube(n) :  # ②
        return n * n * n
    # 定義一個(gè)計(jì)算階乘的局部函數(shù)
    def factorial(n) :   # ③
        result = 1
        for index in range(2, n + 1) :
            result *= index
        return result
    # 調(diào)用局部函數(shù)
    if type == "square" :
        return square(nn)
    elif type == "cube":
        return cube(nn)
    else:
        return factorial(nn)
print(get_math_func("square", 3)) # 輸出9
print(get_math_func("cube", 3)) # 輸出27
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：

def foo ():
    # 局部變量name
    name = 'Charlie'
    def bar ():
        # 訪問(wèn)bar函數(shù)所在的foo函數(shù)的name局部變量
        print(name) # Charlie
        name = '孫悟空'
    bar()
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：

def foo ():
    # 局部變量name
    name = 'Charlie'
    def bar ():
     nonlocal name
        # 訪問(wèn)bar函數(shù)所在的foo函數(shù)的name局部變量
        print(name) # Charlie
        name = '孫悟空'
    bar()
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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