一.閉包的定義:
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在一個函數(shù)的內部,再定義一個函數(shù)(內部函數(shù))。這個內部函數(shù)引用了外部函數(shù)的變量,并且外部函數(shù)返回這個內部函數(shù), 我們把這個使用外部函數(shù)變量的內部函數(shù)稱為 閉包 。
簡而言之, 閉包就是能夠讀取外部函數(shù)內的變量的函數(shù)。
例如:
形成閉包的兩個條件:
二.閉包的用途
① 可以讀取函數(shù)內部的變量
② 將一些變量的值始終保存到內存中
1.讀取函數(shù)內部的變量
在一般情況下,在函數(shù)外部我們是不能訪問到函數(shù)內部的變量的。但是, 有時想要在函數(shù)外部能夠訪問到函數(shù)內部的變量,那么就可以使用閉包。
例如:
上面的代碼可以看出,print(a)會拋異常NameError: name 'a' is not defined。在函數(shù)f1的外面無法訪問它的變量的。
在函數(shù)f1里面定義一個閉包函數(shù)就可以訪問到了
例如:
2.將一些變量的值始終保存到內存中
運行結果:
通過上面的輸出結果可以看出閉包保存了外部函數(shù)內的變量n1的值1,每次執(zhí)行閉包都是在n1 = 1 基礎上進行計算的。
三.閉包的缺點
1. 由于閉包會使得函數(shù)中的變量都被保存在內存中,會增加 內存消耗 ,所以不能濫用閉包,否則會造成程序的性能問題,可能導致內存泄露
2. 閉包無法改變外部函數(shù)局部變量指向的內存地址
3. 返回閉包時,返回函數(shù)不要引用任何循環(huán)變量,或者后續(xù)會發(fā)生變化的變量
四.判斷一個函數(shù)是否是閉包
判斷一個函數(shù)是不是閉包,可以查看它的 closure 屬性。如果該函數(shù)是閉包,查看該屬性將會返回一個cell對象組成的tuple。如果我們分別對每個cell對象查看其cell_contents屬性,返回的內容就是閉包引用的自由變量的值。
運行結果:
閉包的__closure__方法,可以展示出閉包儲存了外部函數(shù)的兩個變量,cell的內存地址是什么,在cell里面儲存的對象類型是int,這個int儲存的內存地址是什么。
閉包的__closure__方法,可以查看每個cell對象的內容
運行結果:
cell_contents解釋了局部變量在脫離函數(shù)后仍然可以在函數(shù)之外被訪問的原因,因為變量被存儲在cell_contents中了。
在python3.0之前的版本中, 閉包只能夠訪問而不能修改外部變量(非全局), 所以, 通常為了方便修改, 我們就使用可變對象來通過修改對象內部的一些引用來達到間接修改的目的, 因此, 通常的數(shù)字類型, 字符串類型等不可變類型不可以作為用于修改的自由變量(閉包中引用的外部變量)
在python3.0及以后版本中, 通過nonlocal關鍵字解決了這個問題, 并增強了閉包. 在之前的版本中, 外部變量實際上是會放入內部函數(shù)(閉包)的local這個名稱空間中的, 所以, 在之前版本中, 我們在閉包內試圖修改一個外部變量的時候, 往往會得到一個"在引用之前沒有賦值"的一個錯誤. 3.0之后, 給要在閉包內修改的變量加上(在閉包內修改之前)nonlocal的聲明, 然后, 在下面的代碼中修改就可以了....
這個用法和global關鍵字解決函數(shù)內修改全局變量有異曲同工之妙...
因為python具有l(wèi)ate binding的機制——閉包中內部函數(shù)的值只有在被調用時才會確定,等到f1,f2,f3調用時,此時閉包中f()函數(shù)的i已經(jīng)等于3了,于是所有結果等于9.
如果想得到你要的結果,就得提前把i作為參數(shù)傳入,把原先的def f():所在行修改為def f(i=i)即可,其中等號左邊的i是形參,等號右邊的i是for in 循環(huán)中對應的i
def?count():
fs?=?[]
for?i?in?range(1,4):
def?f(i=i):
return?i**2
fs.append(f)
return?fs
f1,f2,f3?=?count()
print(f1())
print(f2())
print(f3())
輸出
1
4
9
在python中,函數(shù)可以被嵌套定義,也就是說,函數(shù)中可以定義函數(shù)。該函數(shù)還可以將其內部定義的函數(shù)作為返回值返回。
閉包的定義:一般來說,我們可以認為,如果一個函數(shù)可以讀取其他函數(shù)中的局部變量,那么它們就構成了閉包。
注意 :閉包的定義不是特別清晰,但大體上的意思是這樣的。
我們知道,普通的函數(shù)是可以使用全局變量的
類似的,函數(shù)中定義的函數(shù),也是可以使用外部函數(shù)的變量的。因此,滿足了函數(shù)讀取了其他函數(shù)局部變量的這一條件,他們因此構成了閉包。
在閉包的使用中,我們可以先給外部的函數(shù)賦予不同的局部變量,然后再調用其中內部的函數(shù)時,就可以讀取到這些不同的局部變量了。
外部變量的使用 在普通函數(shù)中,雖然可以直接使用全局變量,但是不可以直接修改全局變量。從變量的作用域來說,一旦你嘗試修改全局變量,那么就會嘗試創(chuàng)建并使用一個同名的局部變量。因此,如果你需要在普通函數(shù)中修改全局變量,需要使用global
同樣的,如果你希望通過定義在內部的函數(shù)去修改其外部函數(shù)的變量,那么必須使用nonlocal