Почему результат выполнения функции сохраняется между вызовами?

В Python результат выполнения функции может сохраняться между вызовами по нескольким причинам:

1. Использование глобальных переменных: Если функция изменяет значение глобальной переменной, то это значение будет сохранено и доступно при следующем вызове функции. Например:

count = 0

def increment():
    global count
    count += 1
    print(count)

increment()  # Выведет 1
increment()  # Выведет 2

В этом примере функция increment изменяет значение глобальной переменной count и результат этого изменения сохраняется между вызовами.

2. Использование статических переменных: В Python есть возможность объявить статическую переменную внутри функции с помощью ключевого слова nonlocal. Статическая переменная будет сохранять свое значение между вызовами функции. Например:

def count_calls():
    count = 0
    
    def increment():
        nonlocal count
        count += 1
        print(count)
    
    return increment

counter = count_calls()
counter()  # Выведет 1
counter()  # Выведет 2

В этом примере функция count_calls возвращает вложенную функцию increment, которая имеет доступ к статической переменной count. Эта переменная будет сохранять свое значение между вызовами функции counter.

3. Использование декораторов: Декораторы позволяют модифицировать поведение функции или класса. Они могут использоваться для сохранения состояния между вызовами функции. Например:

def cache(func):
    results = {}
    
    def wrapper(*args):
        if args in results:
            return results[args]
        result = func(*args)
        results[args] = result
        return result
    
    return wrapper

@cache
def fibonacci(n):
    if n <= 1:
        return n
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

print(fibonacci(5))  # Выведет 5
print(fibonacci(7))  # Выведет 13

В этом примере декоратор cache используется для сохранения результатов выполнения функции fibonacci. При каждом вызове функции fibonacci, декоратор проверяет, сохранены ли уже результаты для этого аргумента, и возвращает их, если да. Это позволяет избежать повторного вычисления результатов для одних и тех же аргументов и ускоряет выполнение программы.

Однако стоит отметить, что в большинстве случаев значения переменных внутри функций не сохраняются между вызовами. Каждый вызов функции создает новый локальный контекст, который уничтожается после завершения выполнения функции. Для сохранения состояния между вызовами нужно использовать специальные механизмы, такие как глобальные переменные, статические переменные или декораторы.