零基础学习 Python 之嵌套函数

写在之前

我在昨天的文章中（零基础学习 Python 之函数对象）说过，函数不单单可以作为对象来传递，还可以在一个函数里面嵌套一个函数，这个就是我们今天要讲的嵌套函数。

嵌套函数

首先我们来看一个例子：

>>> def my_name():
...    def your_name():
...            print('your_name() is two dog')
...    print('my_name() is rocky')
...

上面就是一个简单的嵌套函数的例子，在上面的代码中，在函数 my_name() 中定义了函数 your_name()，而 your_name() 就称为 my_name() 的内嵌函数，因为它是在 my_name() 里面的定义。

然后我们来调用 my_name()，会得到下面的结果：

>>> my_name()
my_name() is rocky

这个结果说明在上面的调用方式和内嵌函数的写法中，your_name() 这个函数根本没被调用，或者我们可以这么说，那就是 my_name() 没有按照从上到下的顺序依次执行其里面的代码。

那么我想要 your_name() 这个内嵌函数也执行，该怎么做呢？其实在 my_name() 里面显示的调用一下 your_name() 函数就好了，请看下面的代码：

>>> def my_name():
...    def your_name():
...            print('your_name() is two dog')
...    your_name() #显示的调用内嵌函数
...    print('my_name() is rocky')
...

我们现在来调用 my_name()，运行结果如下：

>>> my_name()
your_name() is two dog
my_name() is rocky

现在我们再来思考一个问题，我们能不能在 my_name() 外面单独的调用其内嵌函数 your_name() 呢？我们来试一下：

>> your_name()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'your_name' is not defined

结果会显示错误信息，这说明这样调用是不行的，原因就是 your_name() 是定义在 my_name() 里面的函数，它生效的范围仅限于 my_name() 函数体之内，也就是说它的作用域就是 my_name() 的范围而已，既然是这样，那么 your_name 在使用变量的时候也就会收到 my_name() 的约束。

我们再来看一个例子：

>>> def fun1():
...    a = 1
...    def fun2():
...            a += 1
...            print('fun2 -- a = ',a)
...    fun2()
...    print('fun1 -- a = ',a)
...

在看下面的结果之前，请你想一想这个函数的结果会是什么？加入你思考完毕，请看下面的结果：

>>> fun1()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
 File "<stdin>", line 6, in fun1
 File "<stdin>", line 4, in fun2
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

你猜对了么？结果是运行错误！我们观察报错的信息，原因是 fun2() 里面使用了 fun1() 的变量 a，按照表达式， Python 解释器认为这个变量应该在 fun2() 中建立，而不是引用 fun1() 中的变量，所以才报错。

在 Python 中，我们可以使用 nonlocal 这个关键词，具体操作见下例：

>>> def fun1():
...    a = 1
...    def fun2():
...   nonlocal a
...            a += 1
...            print('fun2 -- a = ',a)
...    fun2()
...    print('fun1 -- a = ',a)
...

然后我们调用 fun1() 函数，得到如下结果：

fun2 -- a = 2
fun1 -- a = 2

综上所述就是嵌套函数的原理，剩下的就是在实践中去运用它，达到加深理解的目的。

写在之后

今天讲嵌套函数一是为了学习一个新的知识点，其实更重要的是为了明天的文章要讲的「闭包」作准备，因为这个嵌套函数，其实可以制作动态的函数对象，而这个话题延伸下去，就是所谓的「闭包」。

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