Python嵌套函數(shù)和閉包

在Python語言中，可以在函數(shù)中定義函數(shù)。 這種在函數(shù)中嵌套定義的函數(shù)也叫內(nèi)部函數(shù)。我們來看下面的代碼：

創(chuàng)新互聯(lián)公司長期為近千家客戶提供的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)，團隊從業(yè)經(jīng)驗10年，關(guān)注不同地域、不同群體，并針對不同對象提供差異化的產(chǎn)品和服務(wù)；打造開放共贏平臺，與合作伙伴共同營造健康的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境。為慶安企業(yè)提供專業(yè)的網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站制作，慶安網(wǎng)站改版等技術(shù)服務(wù)。擁有十余年豐富建站經(jīng)驗和眾多成功案例,為您定制開發(fā)。

上述代碼中，定義了函數(shù)greet，在函數(shù)greet內(nèi)部又定義了一個函數(shù)inner_func, 并調(diào)用該函數(shù)打印了一串字符。

我們可以看到，內(nèi)部函數(shù)inner_func的定義和使用與普通函數(shù)基本相同。需要注意的是變量的作用域，在上述代碼中，函數(shù)參數(shù)name對于全局函數(shù)greet是局部變量，對內(nèi)部函數(shù)inner_func來說則是非局部變量。內(nèi)部函數(shù)對于非局部變量的訪問規(guī)則類似于標(biāo)準(zhǔn)的外部函數(shù)訪問全局變量。

從這個例子我們還可以看到內(nèi)部函數(shù)的一個作用，就是通過定義內(nèi)部函數(shù)的方式將一些功能隱藏起來，防止外部直接調(diào)用。常見的場景是，在一個復(fù)雜邏輯的函數(shù)中，將一些小的任務(wù)定義成內(nèi)部函數(shù)，然后由這個外層函數(shù)使用，這樣可以使代碼更為清晰，易于維護。這些內(nèi)部函數(shù)只會在這個外層函數(shù)中使用，不能被其他函數(shù)或模塊使用。

在Python語言中, 函數(shù)也是對象，它可以被創(chuàng)建、賦值給變量，或者作為函數(shù)的返回值。我們來看下面這個例子。

在上述代碼中，在函數(shù)gen_greet內(nèi)部定義了inner_func函數(shù)，并返回了一個inner_func函數(shù)對象。外部函數(shù)gen_greet返回了一個函數(shù)對象，所以像gen_greet這樣的函數(shù)也叫工廠函數(shù)。

在內(nèi)部函數(shù)inner_func中，使用了外部函數(shù)的傳參greet_words（非局部變量），以及函數(shù)的參數(shù)name（局部變量），來打印一個字符串。

接下來，調(diào)用gen_greet("Hello")創(chuàng)建一個函數(shù)對象say_hello，緊接著調(diào)用say_hello("Mr. Zhang")，輸出的結(jié)果為：Hello, Mr. Zhang！

同樣的，調(diào)用gen_greet("Hi")創(chuàng)建一個函數(shù)對象say_hi，調(diào)用say_hello("Mr. Zhang")，輸出的結(jié)果為：Hi，Tony！

我們可以發(fā)現(xiàn)，gen_greet返回的函數(shù)對象具有記憶功能，它能夠把所需使用的非局部變量保存下來，用于后續(xù)被調(diào)用的時候使用。這種保存了非局部變量的函數(shù)對象被稱作閉包（closure）。

那么閉包是如何實現(xiàn)的呢？其實并不復(fù)雜，函數(shù)對象中有一個屬性__closure__，它就是在創(chuàng)建函數(shù)對象時用來保存這些非局部變量的。

__closure__屬性是一個元組或者None類型。在上述代碼中，我們可以通過下面方式查看：

函數(shù)的嵌套所實現(xiàn)的功能大都可以通過定義類的方式來實現(xiàn)，而且類是更加面向?qū)ο蟮拇a編寫方式。

嵌套函數(shù)的一個主要用途是實現(xiàn)函數(shù)的裝飾器。我們看下面的代碼：

在上述代碼中，logger函數(shù)返回函數(shù)with_logging，with_logging則是打印了函數(shù)func的名稱及傳入的參數(shù)，然后調(diào)用func, 并將參數(shù)傳遞給func。其中的@wraps(func)語句用于復(fù)制函數(shù)func的名稱、注釋文檔、參數(shù)列表等等，使得with_logging函數(shù)具有被裝飾的函數(shù)func相同的屬性。

代碼中接下來用@logger對函數(shù)power_func進(jìn)行修飾，它的作用等同于下面的代碼:

可見，裝飾器@符其實就是上述代碼的精簡寫法。

通過了解了嵌套函數(shù)和閉包的工作原理，我們在使用過程中就能夠更加得心應(yīng)手了。

python中使用閉包及修改外部函數(shù)的局部變量

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(nèi)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(rèn)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(gòu)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(gòu)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(diào)用其中內(nèi)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(nèi)部的函數(shù)去修改其外部函數(shù)的變量，那么必須使用nonlocal

python什么是閉包 閉包的作用域

在函數(shù)中可以定義另一個函數(shù)時，如果內(nèi)部的函數(shù)引用了外部的函數(shù)的變量，則可能產(chǎn)生閉包。

閉包可以用來在一個函數(shù)與一組私有變量之間創(chuàng)建關(guān)聯(lián)關(guān)系。

在給定函數(shù)被多次調(diào)用的過程中，這些私有變量能夠保持其持久性。

形成閉包的三個條件

必須有一個內(nèi)嵌函數(shù)—這對應(yīng)函數(shù)之間的嵌套;

內(nèi)嵌函數(shù)必須引用一個定義在閉合范圍內(nèi)的變量—內(nèi)部函數(shù)引用外部變量;

外部函數(shù)必須返回內(nèi)嵌函數(shù)—必須返回內(nèi)部函數(shù)。

換句話來說：閉包的概念很簡單，一個可以引用在函數(shù)閉合范圍內(nèi)變量的函數(shù)，即內(nèi)部函數(shù)，只有那個內(nèi)部函數(shù)才有所謂的__closure__屬性。

閉包的原理

形成閉包之后，閉包函數(shù)會獲得一個非空的_Closure_屬性，這個屬性是一個元組。

組里面的對象為cell對象，而訪問cell對象的cell_contents屬性則可以得到閉包變量的當(dāng)前值。

而隨著閉包的繼續(xù)調(diào)用，變量會進(jìn)行再次更新。由此可見，一般形成閉包之后，Python確定會將_closure_和閉包函數(shù)綁定作為儲存閉包變量的場所。

閉包的好處是什么?

其實，閉包并不是必須的。

沒有閉包的話，Python的功能不會受到任何影響;但有了閉包之后，可以提供一種額外的解決方案。

python函數(shù)高級

一、函數(shù)的定義

函數(shù)是指將一組語句的集合通過一個名字（函數(shù)名）封裝起來，想要執(zhí)行這個函數(shù)，只需要調(diào)用函數(shù)名即可

特性：

減少重復(fù)代碼

使程序變得可擴展

使程序變得易維護

二、函數(shù)的參數(shù)

2.1、形參和實參數(shù)

形參，調(diào)用時才會存在的值

實慘，實際存在的值

2.2、默認(rèn)參數(shù)

定義：當(dāng)不輸入?yún)?shù)值會有一個默認(rèn)的值，默認(rèn)參數(shù)要放到最后

2.3、 關(guān)鍵參數(shù)

定義： 正常情況下，給函數(shù)傳參數(shù)要安裝順序，不想按順序可以用關(guān)鍵參數(shù)，只需要指定參數(shù)名即可，（指定了參數(shù)名的就叫關(guān)鍵參數(shù)），但是要求是關(guān)鍵參數(shù)必須放在位置參數(shù)（以位置順序確定對應(yīng)的參數(shù)）之后

2.4、非固定參數(shù)

定義： 如你的函數(shù)在傳入?yún)?shù)時不確定需要傳入多少個參數(shù)，就可以使用非固定參數(shù)

# 通過元組形式傳遞

# 通過列表形式傳遞

# 字典形式（通過k,value的方式傳遞）

# 通過變量的方式傳遞

三、函數(shù)的返回值

作用：

返回函數(shù)執(zhí)行結(jié)果，如果沒有設(shè)置，默認(rèn)返回None

終止函數(shù)運行，函數(shù)遇到return終止函數(shù)

四、變量的作用域

全局變量和局部變量

在函數(shù)中定義的變量叫局部變量，在程序中一開始定義的變量叫全局變量

全局變量作用域整個程序，局部變量作用域是定義該變量的函數(shù)

當(dāng)全局變量與局部變量同名是，在定義局部變量的函數(shù)內(nèi)，局部變量起作用，其他地方全局變量起作用

同級的局部變量不能互相調(diào)用

想要函數(shù)里邊的變量設(shè)置成全局變量，可用global進(jìn)行設(shè)置

五、特殊函數(shù)

5.1、嵌套函數(shù)

定義： 嵌套函數(shù)顧名思義就是在函數(shù)里邊再嵌套一層函數(shù)

提示 在嵌套函數(shù)里邊調(diào)用變量是從里往外依次調(diào)用，意思就是如果需要調(diào)用的變量在當(dāng)前層沒有就會去外層去調(diào)用，依次內(nèi)推

匿名函數(shù)

基于Lambda定義的函數(shù)格式為： lambda 參數(shù):函數(shù)體

參數(shù)，支持任意參數(shù)。

匿名函數(shù)適用于簡單的業(yè)務(wù)處理，可以快速并簡單的創(chuàng)建函數(shù)。

# 與三元運算結(jié)合

5.3、高階函數(shù)

定義：變量可以指向函數(shù)，函數(shù)的參數(shù)可以接收變量，那么一個函數(shù)就可以接收另一個函數(shù)作為參數(shù)，這種函數(shù)稱之為高階函數(shù) 只需要滿足一下任意一個條件，即是高階函數(shù)

接收一個或多個函數(shù)作為輸入

return返回另一個函數(shù)

5.4、遞歸函數(shù)

定義:一個函數(shù)可以調(diào)用其他函數(shù)，如果一個函數(shù)調(diào)用自己本身，這個函數(shù)就稱為遞歸函數(shù)

在默認(rèn)情況下Python最多能遞歸1000次，（這樣設(shè)計師是為了防止被內(nèi)存被撐死）可以通過sys.setrecursionlimit(1500)進(jìn)行修改

遞歸實現(xiàn)過程是先一層一層的進(jìn)，然后在一層一層的出來

必須有一個明確的條件結(jié)束，要不然就是一個死循環(huán)了

每次進(jìn)入更深層次，問題規(guī)模都應(yīng)該有所減少

遞歸執(zhí)行效率不高，遞歸層次過多會導(dǎo)致站溢出

# 計算4的階乘 4x3x2x1

# 打印數(shù)字從1-100

5.5、閉包現(xiàn)象

定義:內(nèi)層函數(shù)調(diào)用外層函數(shù)的變量，并且內(nèi)存函數(shù)被返回到外邊去了

閉包的意義：返回的函數(shù)對象，不僅僅是一個函數(shù)對象，在該函數(shù)外還包裹了一層作用域，這使得，該函數(shù)無論在何處調(diào)用，優(yōu)先使用自己外層包裹的作用域