Python 中嵌套函数是如何工作的？

在本文中，我们将解释 Python 中的嵌套/内部函数以及它们如何通过示例工作。

嵌套（或内部）函数是在其他函数内定义的函数，它们允许我们直接访问封闭函数中定义的变量和名称。嵌套函数可用于创建闭包和装饰器等。

定义内部/嵌套函数

只需使用 def 关键字在函数内初始化另一个函数即可定义一个嵌套函数。

以下程序演示了 Python 中的内部函数：

示例

# creating an outer function
def outerFunc(sample_text):
   sample_text = sample_text
# creating an inner function
   def innerFunc():
# Printing the variable of the parent class(outer class)
      print(sample_text)
# calling inner function
   innerFunc()
# Calling the outer Function by passing some random name
outerFunc('Hello tutorialspoint python')

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：

Hello tutorialspoint python

这里，innerFunc() 在 outerFunc() 内部声明，使其成为一个内部函数。在调用 innerFunc() 之前，我们必须先调用 outerFunc()。然后，outerFunc() 将调用在其内部定义的 innerFunc()。

必须调用外部函数才能执行内部函数。

不调用外部函数

示例

# creating an outer function
def outerFunc(sample_text):
    sample_text = sample_text
    # creating an inner function
    def innerFunc():
       print(sample_text)
 # calling inner function
    innerFunc()

输出

执行上述程序后，将生成以下输出：



运行上述代码时，将不会返回任何结果。


嵌套函数中变量的作用域


变量的作用域是我们可以在其中找到变量并在必要时访问它的位置。


如何在函数内访问全局变量是众所周知的，但如何访问外部函数的变量呢？


以下程序演示了嵌套函数的作用域：


示例


# creating an outer function
def outerFunc():
   sample_str = 'Hello tutorialspoint python'

   # creating an inner function
   def innerFunc():
      print(sample_str)

   # calling an inner function inside the outer function
   innerFunc()
# calling outer function
outerFunc()



输出


执行上述程序后，将生成以下输出：


Hello tutorialspoint python



从以上示例可以清楚地看出，它等效于从函数访问全局变量。


假设您希望修改外部函数的变量。


示例


以下程序更改嵌套函数（内部函数）内变量的值：


# creating an outer function
def outerFunc():
   sample_str = 'Hello tutorialspoint python'
# creating an inner function
   def innerFunc():
   # modifying the sample string
      sample_str = 'Welcome'
      print(sample_str)
# calling an inner function inside the outer function
   innerFunc()
   print(sample_str)
# calling outer function
outerFunc()



输出


执行上述程序后，将生成以下输出：


Welcome
Hello tutorialspoint python



这里，外部函数的变量值保持不变。但是，可以修改外部函数的变量值。有多种方法可以更改外部函数的变量值。


使用内部函数的可迭代对象


以下程序演示了如何在内部函数中修改可迭代对象：


# Creating outer function
def outerFunc():
   # Creating an iterable
      sample_str = ['Hello tutorialspoint python']
      # Creating inner Function/Nested Function
      def innerFunc():
      # using an iterable to modify the value
         sample_str[0] = 'Welcome'
         print(sample_str)
      # Calling the inner function
      innerFunc()
   # Printing variable of the outer function
      print(sample_str)
# Calling the outer function
outerFunc()



输出


执行上述程序后，将生成以下输出：


['Welcome']
['Welcome']



为什么要使用嵌套函数？


封装和闭包/工厂函数是使用嵌套函数最常见的两个原因。


数据封装


在某些情况下，您希望封装函数或其可以访问的数据，以防止从代码的其他部分访问它。


当您像这样嵌套函数时，它对全局作用域隐藏起来。由于此特性，数据封装也称为数据隐藏或数据隐私。


# creating an outer function
def outerFunc():
   print("This is outer function")
   # creating an inner function
   def innerFunc():
      print("This is inner function")

   # calling an inner function inside the outer function
   innerFunc()
# calling inner function outside the outer function
innerFunc()



输出


执行上述程序后，将生成以下输出：


Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 11, in <module>
    innerFunc()
NameError: name 'innerFunc' is not defined



上面代码中的内部函数只能从外部函数内部访问。如果尝试从外部函数外部调用内部函数，您将看到上面显示的错误。


相反，您必须按如下方式调用外部函数。


# creating an outer function
def outerFunc():
   print("This is outer function")
   # creating an inner function
   def innerFunc():
      print("This is inner function")

   # calling an inner function inside the outer function
   innerFunc()
# calling outer function
outerFunc()



输出


执行上述程序后，将生成以下输出：


This is outer function
This is inner function



闭包


但是，如果外部函数返回内部函数本身，而不是像前面的示例那样调用它呢？在这种情况下，您将拥有称为闭包的内容。


在 Python 中创建闭包必须满足以下条件。


    

  • 需要一个嵌套函数。
    • 

  • 内部函数必须引用在封闭作用域中定义的值。
    • 

  • 嵌套函数必须由封闭函数返回。
    • 



示例


def number_1(a):
   def number_2(b):
      return a*b
   return number_2
print(number_1(3)(2))



输出


执行上述程序后，将生成以下输出：


6



闭包允许您将数据传递给内部函数，而无需先使用参数将其传递给外部函数。它们还允许从封装外部函数外部调用内部函数。所有这些都具有前面提到的数据封装/隐藏的优势。


结论


本文向我们介绍了内部函数、嵌套函数的目的、它们的工作原理以及 Python 中嵌套函数的作用域。
从这里开始学习 Python：Python 教程





	
	

        

         
更新于：2023-09-28

         

            

             
            

            

               
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