第Python中的閉包使用及作用目錄1.什么是閉包2.閉包的實例3.閉包和裝飾器的區(qū)別

1.什么是閉包

當我們在外部函數(shù)中定義了一個內(nèi)部函數(shù)，并且內(nèi)部函數(shù)能夠讀取到外部函數(shù)內(nèi)的變量，這種函數(shù)我們就稱為閉包。簡單來說，閉包就是能夠讀取外部函數(shù)內(nèi)的變量的函數(shù)。

閉包的架子大概是這樣：

defdemo_outer(x):

defdemo_inner(y):

print("x的值：{},y的值：{},x+y的值：{}".format(x,y,x+y))

returndemo_inner

do=demo_outer(12)

do(34)

上面代碼執(zhí)行結(jié)果如下：

x的值：12,y的值：34,x+y的值：46

上面的閉包代碼，和我們之前學習的裝飾器類似，我們在外部函數(shù)demo_outer下定義了一個內(nèi)部函數(shù)demo_inner，并且外部函數(shù)的返回值就是內(nèi)部函數(shù)，同時在內(nèi)部函數(shù)中，我們引用到了外部函數(shù)的變量x，而閉包的作用就是可以將外層函數(shù)的變量保存在內(nèi)存中而不被銷毀。

2.閉包的實例

我們先準備一個函數(shù)add()，每次調(diào)用該函數(shù)都只能傳一個數(shù)num，每次返回的結(jié)果都是基于上一次結(jié)果的值sum進行累加操作。例如，sum的默認值為0，如果我們依次調(diào)用add(10)、add(20)、add(30)后，期望得到的最終結(jié)果是sum=60。

對于該問題，因為需要在函數(shù)內(nèi)部對函數(shù)外部的變量進行處理，我們可能會考慮使用global來處理。

sum=0

defget_add_sum(num):

globalsum

sum+=num

returnsum

print(get_add_sum(10))#輸出：10

print(get_add_sum(20))#輸出：30

print(get_add_sum(30))#輸出：60

print(sum)#輸出：60

上面代碼中，我們在函數(shù)中通過全局變量global將sum聲明為全局變量，最終返回的結(jié)果也符合我們的期望。但因為全局變量太靈活了，不同模塊函數(shù)都能自由訪問到全局變量，所以一般不推薦在函數(shù)內(nèi)部中定義全局變量。

對于上面的問題，除了使用全局變量外，我們還可以通過閉包來實現(xiàn)。

sum=0

defget_add_sum(sum):

defadd_num(num):

nonlocalsum

sum+=num

returnsum

returnadd_num

add=get_add_sum(sum)

print(add(10))#輸出：10

print(add(20))#輸出：30

print(add(30))#輸出：60

print(sum)#輸出：0

在上面的閉包函數(shù)中，定義了外層函數(shù)和內(nèi)層嵌套函數(shù)，執(zhí)行過程中，調(diào)用外層函數(shù)get_add_sum返回的就是內(nèi)層嵌套函數(shù)add_num，因為Python中函數(shù)也是對象，所以可以直接返回add_num。

而在內(nèi)層嵌套函數(shù)中則實現(xiàn)了我們想要的累加操作，在這里我們需使用關(guān)鍵字nonlocal來聲明外層函數(shù)中的變量，否則無法對外層函數(shù)中的變量進行修改，其作用域只在閉包函數(shù)里面，所以當我們在最后打印sum最終結(jié)果，輸出的仍然是其初始值0。

我們再來看一個例子：

defouter():

res=[]

foriinrange(3):

print("外部的i值：{}".format(i))

definner(x):

print("內(nèi)部的i值：{}".format(i))

returni+x

res.append(inner)

returnres

temp=outer()

res=[i(10)foriintemp]

print(res)

上面代碼的執(zhí)行結(jié)果如下：

外部的i值：0

外部的i值：1

外部的i值：2

內(nèi)部的i值：2

內(nèi)部的i值：2

內(nèi)部的i值：2

[12,12,12]

可以看到res的結(jié)果并不是[10,11,12]，因為i是外層函數(shù)的變量，并且其值是按0，1，2變化，因為該函數(shù)中無法保存外層函數(shù)的變量，故對于內(nèi)部函數(shù)，其實際只能訪問到最后外部變量的值2，導致最終結(jié)果為：[12,12,12]。

在這里，我們可以使用閉包來保存函數(shù)的外部變量，修改代碼如下：

defouter(i):

print("外部的i值：{}".format(i))

definner(x):

print("內(nèi)部的i值：{}".format(i))

returni+x

returninner

defdemo():

res=[]

foriinrange(3):

res.append(outer(i))

returnres

temp=demo()

res=[i(10)foriintemp]

print(res)

上面代碼的執(zhí)行結(jié)果如下：

外部的i值：0

外部的i值：1

外部的i值：2

內(nèi)部的i值：0

內(nèi)部的i值：1

內(nèi)部的i值：2

[10,11,12]

3.閉包和裝飾器的區(qū)別

在Python中，閉包傳遞的參數(shù)是變量，裝飾器傳遞的參數(shù)是函數(shù)對象，它們只是在傳參內(nèi)容上有不同。那么裝飾器是不是屬于閉包的一種呢，我們要怎么判斷一個函數(shù)是否是閉包呢？

我們可以打印閉包和裝飾器的屬性__closure__，如果一個函數(shù)是閉包，那么查看該屬性將會返回一個cell對象組成的tuple對象。

defdemo_outer(x):

defdemo_inner(y):

print("x的值：{},y的值：{},x+y的值：{}".format(x,y,x+y))

returndemo_inner

defdemo_decorator(func):

defwrapper(*args,**kwargs):

returnfunc(*args,**kwargs)

returnwrapper

@demo_decorator

defmethod():

pass

do=demo_outer(5)#閉包

print("閉包的屬性：{}".format(do.__closure__))

dd=demo_decorator(method)#裝飾器

print("裝飾器的屬性：{}".format(dd.__closure__))

執(zhí)行結(jié)果如下：

閉包的屬性：(cellat0x0000023F48C3C8E8:intobjectat0