python 闭包 closure 总结

本文总结自PROGRAMIZ的这里

1.内嵌函数的非本地变量

在另一个函数里面定义的函数，被称为内嵌函数。内嵌函数可以访问闭合范围内(就是外部函数范围)的变量，这些变量被称为非本地变量(nonlocal variable)。
默认情况下，非本地变量是只读的。为了可以修改非本地变量，需要将它们生命为nonlocal，如下例所示。

def print_msg(msg):"""This is the outer enclosing function"""

def printer():
"""This is the nested function"""
print(msg)

printer()

# We execute the function
# Output: Hello
print_msg("Hello")

可以看到，内嵌函数是printer()，可以访问非本地变量msg，msg定义在外部函数print_msg()里面。

2.定义一个闭包函数

在上面的例子中，如果print_msg()返回print()函数，而不是调用它，会发生什么？这要求函数被这样定义

def print_msg(msg):"""This is the outer enclosing function"""

def printer():
"""This is the nested function"""
print(msg)

return printer # this got changed

# Now let's try calling this function.
# Output: Hello
another = print_msg("Hello")
another()

这非同寻常。
print_msg()函数被通过传入“Hello”所调用，返回的函数被绑定为another. 在调用another()的时候，我们对print_msg()函数已经完成调用了，但是“Hello”仍然被记住了！
这种将一些数据("Hello")附加到代码的技术，被称为python里面的closure.
闭合范围内的数据(非本地变量)能够一直被记住，即便它们已经脱离了闭合范围或者外部函数已经被从命名空间删除.
在python shell里面继续运行下面的代码，看看会发生什么.

>>> del print_msg
>>> another()
Hello
>>> print_msg("Hello")
Traceback (most recent call last):
...
NameError: name 'print_msg' is not defined

3.怎样得到一个闭包函数？

从上面的例子可以看出，当我们让内嵌函数引用一个非本地变量，就得到了一个python closure.
python closure必须满足以下三点标准：
1)必须有一个内嵌函数(函数里定义的函数）
2)内嵌函数必须引用一个定义在闭合范围内(外部函数里)的变量
3)外部函数必须返回内嵌函数

4.什么时候使用closure?

closure适合做什么？
closure可以减少使用全局变量和提供一定程度的数据隐藏.
当一个类只有很少的方法(通常是一个)，closure可以提供一种更优雅的替代方案。但如果类的属性或者方法开始增多，最好还是实现一个类。
下面是一个closure也许比类更好的一个例子。当然，到底哪个更好最终还是取决与你。

def make_multiplier_of(n):
    def multiplier(x):
        return x * n
    return multiplier

# Multiplier of 3
times3 = make_multiplier_of(3)

# Multiplier of 5
times5 = make_multiplier_of(5)

# Output: 27
print(times3(9))

# Output: 15
print(times5(3))

# Output: 30
print(times5(times3(2)))

python的装饰器可以扩展closure的功能，详情戳这里.

5.获取闭合数值

最后还有一个友情提示，所有在外部函数定义的非本地变量，都可以被获取到。
所有的函数对象都有一个__closure__属性，如果它是一个闭包函数，那么它包含一个cell objects元组。
就上面的例子，我们知道time3和times5是闭包函数

>>> make_multiplier_of.__closure__>>> times3.__closure__
(<cell at 0x0000000002D155B8: int object at 0x000000001E39B6E0>,)

cell object有cell_contents属性，保存了闭合数值

>>> times3.__closure__[0].cell_contents
3
>>> times5.__closure__[0].cell_contents
5

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