高階関数内の関数に引数が渡る理屈

Question

概念や仕組みを理解することを楽しむためにプログラミングの勉強をしています。
python3系の本を一通り読んだのですが、どうも腑に落ちない（合点がいかない）点として高階関数への理解があります。質問の意味が理解でき、ご存知の方がいらっしゃれば教えて頂けないでしょうか。

◆不明点
①高階関数の挙動の理解は正しいか
②高階関数内の関数への引数がどのタイミングで渡っているか
③ネストが動作しない

です。例えば以下のコードにおいて…

def decofunc(targetfunction):
 def new_function(*args,**kwargs):
  print('Runnning funciton is', targetfunction.__name__)
  print('Positional arguments are',args)
  print('Keyword arguments are',kwargs)
  result = targetfunction(*args,**kwargs) 
  print('Result is',result)
  return result
 return new_function
 
def adding(a,b):
 return a+b
 
aaa=decofunc(adding) 
print(aaa(3,4))

実行結果
Runnning funciton is adding
Positional arguments are (3, 4)
Keyword arguments are {}
Result is 7
7

①挙動の理解は正しいか
0. aaaオブジェクトに　関数decofuncを代入。　関数decofuncの引数は、関数adding
0. 関数printが出力する内容として、関数decofuncであるオブジェクトaaaを実行する。
0. 関数decofuncの'return new_function'の行が実行される→関数new_funtionが実行される
→（②この段階で*argsに（3,4）が代入されるようだがどういう理屈か？）
0. 各printが表示される
0. 関数new_funcitonが最後にresultを返す=7　を返す
0. 7が出力される

③
最終行に

decofunc(adding(3,4))

という行を追加しても上記実行結果と同じものが出力されず、空欄になるのも　？　です。

質問内容すら的外れなのかもしれませんが、、、宜しくお願いします。。

補足情報

vscode/anaconda4.4.0を使っています。
もともとは「デコレータとは？」ということでいろいろ文献をあたっているものの、まったく理解が進んでいませんでしたが、デコレータ＝高階関数の記法の一つということが分かったので高階関数を理解すればデコレータも理解できると思い、理解を掘り下げているとこです。

Answer 1

aaaに代入されるのはdecofunc(adding)を実行した返り値です。return new_functionを見れば分かる通り、decofuncそのものは関数オブジェクトを返しています。

Comments

[cupnoodle]

aaa=decofunc(adding)
を文字通りに解釈していましたが、
aaa=new_function
ということでしょうか。確かにそれなら次の文の
aaa(3,4)が、イコール　new_function(3,4)
ということで*argsに(3,4)がこのタイミングで入るという事に納得いきます！

[hayataka2049]

文字通りに解釈しても、decofuncの返り値はnew_functionですね

[cupnoodle]

そういった発想ができませんでした。これを当たり前と思えるように頑張ります。
助言、ご指摘ありがとうございました。

Answer 2

1. aaaオブジェクトに　関数decofunc**を呼び出した結果(new_function)**を代入。　関数decofuncの引数は、関数adding
2. 関数printが出力する内容として、関数decofuncであるオブジェクトaaaを実行する。
3. ~~関数decofuncの'return new_function'の行が実行される→関数new_funtionが実行される

→（②この段階で*argsに（3,4）が代入されるようだがどういう理屈か？）~~~
0. aaaの実行に際して、内部の各printが表示される
0. 関数new_funciton**(関数オブジェクトaaa)**が最後にresultを返す=7　を返す
0. 7が出力される

最終行に decofunc(adding(3,4)) という行を追加しても上記実行結果と同じものが出力されず

decofuncの返り値は関数オブジェクトだからです。

デコレータ＝高階関数の記法の一つということが分かったので高階関数を理解すればデコレータも理解できると思い、理解を掘り下げているとこです。

良いアプローチだと思います。

---

数行増やしてみました。

def decofunc(targetfunction):
    print('decofunc is called')
    
    def new_function(*args,**kwargs):
        print('Runnning funciton is', targetfunction.__name__)
        print('Positional arguments are', args)
        print('Keyword arguments are', kwargs)
        result = targetfunction(*args, **kwargs) 
        print('Result is', result)
        return result
    
    return new_function

def adding(a,b):
 return a+b

aaa = decofunc(adding)
print('aaa is', aaa)
print(aaa(3,4))

実行結果 Wandbox

decofunc is called
aaa is <function decofunc.<locals>.new_function at 0x7ff5ae7fa840>
Runnning funciton is adding
Positional arguments are (3, 4)
Keyword arguments are {}
Result is 7
7

Comments

[cupnoodle]

関数decofuncの返り値は、関数の実行結果（？）ではなく、関数そのものという考え方になるんですね。
それを前提にすると添削いただいた記述も理解できました。

追加文
decofunc(adding(3,4))→print(decofunc(adding(3,4)))が適切でした
が同一結果にならないのも、printの引数が関数オブジェクトという事からなんですね。表示されるメッセージの意味が分かってませんでした。。