這是一篇譯文，原文地址：https://realpython.com/inner-functions-what-are-they-good-for/

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1. 封裝

內部函數可以免受函數之外的情況的影響，也就是說，對于全局命名空間而言，它們是隱藏的。

下面是一個簡單的例子：

def outer(num1):def inner_increment(num1): # 對外部空間隱藏return num1 + 1num2 = inner_increment(num1)print(num1, num2)inner_increment(10) # outer(10)

如果我們直接調用 inner_increment() 函數，會有報錯信息：

Traceback (most recent call last):File "inner.py", line 7, in <module>inner_increment() NameError: name 'inner_increment' is not defined

注釋掉對 inner_increment() 的直接調用，對外部的函數傳入參數 10，即 outer(10) 是可以運行的：

10 11注意：這只是一個例子，雖然這些代碼可以運作，但就這個函數而言，可能更好的方式是把 inner_increment() 定義為存在于外部空間的“私有”函數，即在函數名前加一個下劃線前綴，即 _inner_increment() 。

下面這個嵌套函數可能是一個更好的使用內部函數的例子：

def factorial(number):# 處理錯誤if not isinstance(number, int):raise TypeError("Sorry. 'number' must be an integer.")if not number >= 0:raise ValueError("Sorry. 'number' must be zero or positive.")def inner_factorial(number):if number <= 1:return 1return number*inner_factorial(number-1)return inner_factorial(number) # 調用外部函數 print(factorial(4))

在這里，我們把參數驗證放在外部函數，而在內部函數中處理關鍵步驟。

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2. 避免自我重復（DRY原則）

有時，我們可能會在一個大型函數中，重復地使用一些代碼。比方說，我們寫一個處理文件的函數，同時支持文件名或文件對象作為參數：

def process(file_name):def do_stuff(file_process):for line in file_process:print(line)if isinstance(file_name, str):with open(file_name, 'r') as f:do_stuff(f)else:do_stuff(file_name)注意：再次提醒，可能更常見的情況是，我們直接把 do_stuff() 放在外部，作為一個私有函數，但顯然，必要時我們也可以把它作為內部函數隱藏起來。

我們可以寫一個更具體的例子。

假如說，我們想了解紐約市的 WIFI 熱點數據，可以直接在網上下載對應的 CSV 文件，然后進行統計：

def process(file_name):def do_stuff(file_process):wifi_locations = {}for line in file_process:values = line.split(',') # 創建一個字典，記錄統計數據 wifi_locations[values[1]] = wifi_locations.get(values[1], 0) + 1max_key = 0for name, key in wifi_locations.items():all_locations = sum(wifi_locations.values())if key > max_key:max_key = keybusiness = nameprint(f'紐約市總共有 {all_locations} 個 WIFI 熱點，'f'{business} 提供的熱點最多，有 {max_key} 個。')if isinstance(file_name, str):with open(file_name, 'r') as f:do_stuff(f)else:do_stuff(file_name)

運行后得到結果如下：

>>> process('NAME_OF_THE.csv') 紐約市總共有 1251 個 WiFi 熱點，Starbucks 提供的熱點最多，有 212 個。

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3. 閉包與工廠函數

接下來我們要討論的是使用內部函數最重要的理由。在之前的例子中，內部函數都是一個常規函數，只是恰好被嵌套在另一個函數中而已。也就是說，我們完全用其它方式定義它們（如之前已經提示的），并非一定要使用內部函數。

而在考慮閉包的時候，我們就必須使用嵌套函數了。

什么是閉包

閉包可以使內部函數記住它所在空間的具體狀態。新手們常常以為內部函數就是閉包，準確地說，應該是內部函數制造了閉包。所謂閉包，所“封閉”的是函數幀中的局部變量。

一個例子

以下是一個例子：

def generate_power(number):""" Examples of use:>>> raise_two = generate_power(2)>>> raise_three = generate_power(3)>>> print(raise_two(7))128>>> print(raise_three(5))243"""# 定義內部函數def nth_power(power):return number ** power# 將函數作為外部函數的結果返回return nth_power

對例子的解釋

讓我們看看這個例子中具體發生了什么：

generate_power() 是一個工廠函數，每次調用它時，會返回一個新創建的函數，因此，raise_two、raise_three 指向的是這些新創建的函數；

這些新創建的函數，需要一個參數 power，返回的值是 number**power；

那么，這個 number 的值是怎么來的呢？這就是閉包發生作用的地方：nth_power() 函數是從外部函數，即工廠函數獲取 number 的值的。整個過程可以分解步驟如下：

• 調用外部函數：generate_power(2);
• 創建函數 nth_power()，它需要一個參數 power；
• 保存 nth_power() 函數幀的狀態，其中包括 number=2；
• 將保存的函數幀狀態傳遞給 generate_power() 函數；
• 返回 nth_power() 函數；

換句話說，閉包為 nth_power() 函數提供了初始化數據并將它返回。因此，我們調用這個被返回的函數時，總是可以在其函數幀中找到 number=2。

一個實際應用

現在，讓我們考慮一個真實世界中的例子：

def has_permission(page):def inner(username):if username == 'Admin':return "'{0}' does have access to {1}.".format(username, page)else:return "'{0}' does NOT have access to {1}.".format(username, page)return innercurrent_user = has_permission('Admin Area') print(current_user('Admin'))random_user = has_permission('Admin Area') print(random_user('Not Admin'))

這是一個簡化版的權限判斷函數，我們也可以做簡單修改，從 session 中獲取用戶信息，進而判斷這個用戶是否具有接入某個路由的權限。顯然，我們會從數據庫中查詢用戶權限，而不是檢查用戶名是否等于 'Admin'。

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總結

閉包與函數工廠是內部函數最常見、最主要的用處。大多數情況下，如果你看到一個帶裝飾器的函數，這個裝飾器就是一個函數工廠，它以一個函數作為參數，并返回一個新的函數，新的函數使用閉包包括了作為參數的函數。

換句話說，裝飾器就是一個語法糖，它的基本流程其實和上面所舉的 generate_power() 的例子是一致的。

以下是最后一個例子：

def generate_power(exponent):def decorator(f):def inner(*args):result = f(*args)return exponent**resultreturn innerreturn decorator@generate_power(2) def raise_two(n):return n print(raise_two(7))@generate_power(3) def raise_three(n):return n print(raise_two(5))

如果你的代碼編輯器允許的話，可以嘗試把 generate_power(exponent) 和 generate_power(number) 并排對比，以理解我們所討論的概念。（比如說，可以用 Sublime Text 中的分欄功能）

如果你還沒寫出這兩個函數的話，建議還是親自在編輯器中敲出來一次，對編程新手來說，寫代碼就行騎自行車：你必須親自上手。

敲出這些代碼后，你就能看出，它們產生了類似的結果，但也有一些不同。對于還沒有用過裝飾器的人來說，注意到這些不同，就是理解它們的開始。

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END

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Py函数直接传入root是啥意思_Python内部函数——用处何在？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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