閉包

如果在一個(gè)內(nèi)部函數(shù)里，對(duì)在外部作用域（但不是在全局作用域）的變量進(jìn)行引用，那么內(nèi)部函數(shù)就被認(rèn)為是閉包(closure)

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這里是一個(gè)閉包的例子：

def addx(x):
    def adder(y):
        return x + y
    return adder

if __name__ == '__main__':
    func = addx(10)
    print(func(1))
    print(func(2))
    print(func(3))

執(zhí)行結(jié)果：

11
12
13

這里例子里，adder(y) 就是一個(gè)內(nèi)部函數(shù)。它里面引用了外部的變量x，x是外部作用域addx(x)里的變量，但是不是全局變量。所以內(nèi)部的adder(y)是一個(gè)閉包。
精煉一些：閉包=函數(shù)塊+定義函數(shù)時(shí)的環(huán)境。adder就是函數(shù)塊，x就是環(huán)境。

閉包的注意事項(xiàng)

作用域的問題

這個(gè)例子里應(yīng)該是一個(gè)函數(shù)的作用域的問題，和閉包沒太大關(guān)系：

def foo():
    x = 0
    def f():
        x = 1
        return x
    print(x)  # 0
    print(f())  # 1
    print(x)  # 0

if __name__ == '__main__':
    foo()

內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)都定義了變量x。這里內(nèi)部沒有引用外部的變量x，還是生成了一個(gè)自己的局部變量，也叫x，這個(gè)變量還外部的函數(shù)的x變量是沒有關(guān)系的。所以這里的問題只是一個(gè)作用域的問題。

操作外部變量

下面的這個(gè)函數(shù)是有問題的，語(yǔ)法有錯(cuò)誤：

def squares():
    x = 0

    def f():
        x = x + 1
        return x * x
    return f

看似符合閉包的要求，但是標(biāo)量x出現(xiàn)在了賦值符號(hào) '=' 的左邊。python規(guī)則指定所有在賦值語(yǔ)句左面的變量都是局部變量。這里因?yàn)閤被認(rèn)為是局部變量，然后再執(zhí)行x+1的時(shí)候就只會(huì)在局部里找這個(gè)x的值，但是找不到，所以就報(bào)錯(cuò)了，錯(cuò)誤信息如下：

UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

解決方案1
避免直接引用外部，如果引用的是外部的列表、字典等。那么變量名就不會(huì)直接出現(xiàn)在賦值符號(hào)左邊了：

def squares():
    x = [0]

    def f():
        x[0] = x[0] + 1
        return x[0] * x[0]
    return f

如果直接要引用的是外部的列表、字典這類變量，用就不會(huì)遇到這類問題。但是這里例子里，這么做感覺也不好

解決方案2
如果要引用的外部變量就是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)值或者字符串，雖然上面的方法可行，但是還有更好的做法。
使用 nonlocal 聲明，把內(nèi)層的局部變量設(shè)置成外層局部可用，但是還不是全局的。類似聲明全局變量的 global 的用法。這里主要是因?yàn)閜ython里不需要像其他語(yǔ)言里，有類型的var之類的關(guān)鍵字來聲明變量。變量直接賦值就完成了聲明，平時(shí)用起來很方便，但是在這里，因?yàn)樵诓僮鞯臅r(shí)候變量直接出現(xiàn)在賦值符號(hào)左邊了，就會(huì)被認(rèn)為新定義了一個(gè)局部變量了。
完整的示例：

def squares():
    x = 0

    def f():
        nonlocal x
        x = x + 1
        return x * x
    return f

if __name__ == '__main__':
    func = squares()
    print(func())
    print(func())
    print(func())

閉包的作用

閉包主要是在函數(shù)式開發(fā)過程中使用。下面介紹的兩種使用場(chǎng)景，用面向?qū)ο笠彩强梢院芎?jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)的。但是在用Python進(jìn)行函數(shù)式編程時(shí)，閉包對(duì)數(shù)據(jù)的持久化以及按配置產(chǎn)生不同的功能，是很有幫助的。

讓函數(shù)還可以擁有狀態(tài)

當(dāng)閉包執(zhí)行完后，仍然能夠保持住當(dāng)前的運(yùn)行環(huán)境。上面也提過了：閉包=函數(shù)塊+定義函數(shù)時(shí)的環(huán)境。這個(gè)環(huán)境可以在閉包里改變，并且保持下去。
下面是一個(gè)類似移動(dòng)棋子的例子。先在坐標(biāo)0,0創(chuàng)建棋子。然后可以用內(nèi)部函數(shù)移動(dòng)棋子。移動(dòng)后，棋子的狀態(tài)也更新了，下次再移動(dòng)棋子，就是在之前的位置的基礎(chǔ)上再進(jìn)行的移動(dòng)：

def create_piece():
    x = 0
    y = 0

    def move(offset_x=0, offset_y=0):
        nonlocal x, y
        x += offset_x
        y += offset_y
        return x, y
    return move

if __name__ == '__main__':
    player = create_piece()  # 這里是不是和面向?qū)ο罄锏氖褂们埃蓪?duì)象的實(shí)例很像？
    print(player())  # 打印當(dāng)前坐標(biāo)
    player(1, 1)  # 移動(dòng)棋子
    print(player())  # 打印當(dāng)前坐標(biāo)
    print(player(1, 3))  # 再移動(dòng)棋子并打印坐標(biāo)

配置函數(shù)的參數(shù)

閉包可以根據(jù)外部作用域的局部變量來得到不同的結(jié)果，這有點(diǎn)像一種類似配置功能的作用，我們可以修改外部的變量，閉包根據(jù)這個(gè)變量展現(xiàn)出不同的功能。
下面的例子，統(tǒng)計(jì)字符串里，某個(gè)特定的字符出現(xiàn)了多少次。要統(tǒng)計(jì)哪個(gè)字符，就生成一個(gè)對(duì)應(yīng)的閉包，生成的時(shí)候把參數(shù)傳入：

def count_letter(a):
    def count(s):
        x = 0
        for i in s:
            if i == a:
                x += 1
        return x
    return count

if __name__ == '__main__':
    s = 'Hello World !!!'
    count_l = count_letter('l')
    count_space = count_letter(' ')
    print(count_l(s))
    print(count_space(s))

這個(gè)用處也是可以用面向?qū)ο蠓奖愕慕鉀Q的。相當(dāng)于生成實(shí)例的時(shí)候給構(gòu)造函數(shù)傳入不同的值。

總結(jié)

面向?qū)ο罄锇验]包的這點(diǎn)作用都覆蓋了，所以貌似不會(huì)也沒什么。主要是為了支持函數(shù)式編程使用的。

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標(biāo)題名稱：Python閉包-創(chuàng)新互聯(lián)
分享地址：http://www.yijiale78.com/article18/phogp.html

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