python闭包

闭包

在函数内部定义的函数和外部定义的函数是一样的,只是他们无法被外部访问:

def g():
    print 'g()...'

def f():
    print 'f()...'
    return g

g 的定义移入函数 f 内部,防止其他代码调用 g

def f():
    print 'f()...'
    def g():
        print 'g()...'
    return g

但是,考察上一小节定义的 calc_sum 函数:

def calc_sum(lst):
    def lazy_sum():
        return sum(lst)
    return lazy_sum

注意: 发现没法把 lazy_sum 移到 calc_sum 的外部,因为它引用了 calc_sum 的参数 lst

像这种内层函数引用了外层函数的变量(参数也算变量),然后返回内层函数的情况,称为闭包(Closure)

闭包的特点是返回的函数还引用了外层函数的局部变量,所以,要正确使用闭包,就要确保引用的局部变量在函数返回后不能变。举例如下:

# 希望一次返回3个函数,分别计算1x1,2x2,3x3:
def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f():
             return i*i
        fs.append(f)
    return fs

f1, f2, f3 = count()

你可能认为调用f1(),f2()和f3()结果应该是1,4,9,但实际结果全部都是 9(请自己动手验证)。

原因就是当count()函数返回了3个函数时,这3个函数所引用的变量 i 的值已经变成了3。由于f1、f2、f3并没有被调用,所以,此时他们并未计算 i*i,当 f1 被调用时:

>>> f1()
9     # 因为f1现在才计算i*i,但现在i的值已经变为3

因此,返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。

任务

返回闭包不能引用循环变量,请改写count()函数,让它正确返回能计算1x1、2x2、3x3的函数。

def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f(x):
            def a():
              return x*x
            return a
        fs.append(f(i))
    return fs

f1, f2, f3 = count()
print f1(), f2(), f3()



### Python 闭包的概念 在 Python 中,闭包是指一个函数对象能够记住它被创建的作用域中的变量。即使这些作用域已经不可用了,闭包仍然可以访问它们。这种特性使得闭包成为一种强大的工具,用于封装状态并提供更灵活的功能设计。 当内部函数引用外部函数的局部变量时,就形成了闭包[^1]。需要注意的是,闭包不仅限于嵌套函数的情况;只要满足条件——即存在自由变量绑定到其所在环境,则该结构就可以称为闭包。 下面是一个简单的例子展示如何构建以及使用基本形式下的 python closures: ```python def outer_function(text): def inner_function(): print(text) return inner_function my_closure = outer_function('Hello World!') my_closure() # 输出 'Hello World!' ``` 在这个示例中, `outer_function` 返回了一个指向 `inner_function` 的引用而不是调用执行这个函数本身; 当我们之后通过变量名 (`my_closure`) 来触发此返回值的时候才会真正运行其中的内容. 另外值得注意的一点是关于修改外层作用域内的可变对象(比如列表或者字典), 我们可以直接对其进行更改而无需声明 global 或者 nonlocal 关键词. 下面给出一段代码说明这一现象: ```python def make_adder(x): y = [] def add(z): y.append(z+x) return sum(y) return add adder = make_adder(5) print(adder(3)) # 结果为8 print(adder(-2)) # 结果为6 (因为y=[8,-7], 所以sum=6) ``` 上述程序展示了闭包的一个重要应用领域—工厂模式,在这里每次调用都会累积之前的结果直到最终得到总和。 最后提醒一点就是如果尝试改变不可变得数值型参数则需要借助nonlocal关键字来进行操作了。 ###
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