5.3.4 函数的嵌套
函数的嵌套是指在函数的内部调用其他函数。C、C++只允许在函数体内部嵌套，而Python不仅支持函数体内嵌套，还支持函数定义的嵌套。例如，计算表达式（x+y）*（m-n）的值。可以把计算步骤分为3步，先计算表达式x+y，然后计算表达式m-n，最后计算前面两步结果的乘积。因此，可以设计3个函数。第一个函数sum()计算x+y的值，第二个函数sub()计算m+n的值，第三个函数计算前面两者的乘积，如图5-5所示。
下面【例5-12】这段代码演示了函数之间的调用操作。
【例5-12.py】
01 # 嵌套函数 02 def sum(a, b): 03 return a + b 04 def sub(a, b): 05 return a - b 06 def func(): 07 x = 1 08 y = 2 09 m = 3 10 n = 4 11 return sum(x, y) * sub(m, n) 12 13 print (func())
【代码说明】
·第2行代码定义了函数sum()，sum()带有两个参数a、b。参数a、b用于计算表达式x+y的值。
·第3行代码计算a+b的值，即返回x+y的结果。
·第4行代码定义了函数sub()，sub()带有两个参数a、b。
·第5行代码计算a–b的值，即返回m–n的结果。
·第6到第10行代码定义了函数func()，对x，y，m，n赋值。
·第11行代码，在return语句中调用sum()、sub()，并执行乘法运算。
·第13行代码，调用函数func()。输出结果如下所示。
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注意 函数嵌套的层数不宜过多。否则，容易造成代码的可读性差、不易维护等问题。一般函数的嵌套调用应控制在3层以内。
上面这段代码也可以换一种形式实现，即把函数sum()、sub()放到func()的内部，如图5-6所示。
下面【例5-13】这段代码实现了在func()内部定义sum()、sub()。
【例5-13.py】
01 # 嵌套函数 02 def func(): 03 x = 1 04 y = 2 05 m= 3 06 n = 4 07 def sum(a, b): # 内部函数 08 return a + b 09 def sub(a, b): # 内部函数 10 return a - b 11 return sum(x, y) * sub(m, n) 12 13 print (func())
【代码说明】
·第7行代码，在func()内部定义了sum()。
·第9行代码，在func()内部定义了sub()。
·第11行代码，调用sum()和sub()，然后执行乘法运算。输出结果为“-3”。
内部函数sum()、sub()也可以直接调用外部函数func()定义的变量，如图5-7所示。
图5-5 函数的嵌套
图5-6 在函数内部定义函数
图5-7 内部函数引用外部函数的变量
下面【例5-14】这段代码实现了内部函数sum()、sub()引用外部函数func()的变量。
【例5-14.py】
01 # 嵌套函数，直接使用外层函数的变量 02 def func(): 03 x = 1 04 y = 2 05 m= 3 06 n = 4 07 def sum(): # 内部函数 08 return x + y 09 def sub(): # 内部函数 10 return m - n 11 return sum() * sub() 12 13 print (func())
【代码说明】
·第7行代码，函数sum()没有任何参数。
·第8行代码，在sum()内部调用外部变量x、y。
·第9行代码，函数sub()也没有任何参数。
·第10行代码，在sub()内部调用外部变量m、n。
·第11行代码，计算sum()*sub()的值。输出结果为“-3”
注意 尽量不要在函数内部定义函数。这种方式不便于程序的维护，容易造成逻辑上的混乱。而且嵌套定义函数的层次越多，程序维护的代价就越大。