作用域

在理解閉包前，先看一個(gè)函數(shù)：

def func():
    in_func = 'In Func'
    print(in_func)

func()

In Func

print(in_func)

---------------------------------------------------------------------------

NameError                                 Traceback (most recent call last)

<ipython-input-12-bbc477aa0551> in <module>()
----> 1 print(in_func)


NameError: name 'in_func' is not defined

可以看到func()函數(shù)內(nèi)部的變量無(wú)法在函數(shù)外部使用

out_func = 'Out Func'
def func():
    print(out_func)
func()

Out Func

print(out_func)

Out Func

全局變量out_func可以在函數(shù)外部和內(nèi)部使用

閉包

def closure_func():
    in_func = 'In Func'
    def f():
        return in_func
    return f

ff = closure_func()   # 此時(shí)ff=f

ff()  # 此時(shí)ff()=f()，函數(shù)f()訪問(wèn)了外部函數(shù)的局部變量in_func

'In Func'

此時(shí)的ff就是一個(gè)閉包，包括了f()函數(shù)和自由變量in_func

其實(shí)在ff = closure_func()語(yǔ)句結(jié)束后函數(shù)closure_func()生命周期就結(jié)束了，但是其局部變量in_func依然存在，因?yàn)樗婚]包引用了，因此不會(huì)被回收。

維基百科對(duì)于閉包的解釋

在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，閉包（Closure）是詞法閉包（Lexical Closure）的簡(jiǎn)稱，是引用了自由變量的函數(shù)。這個(gè)被引用的自由變量將和這個(gè)函數(shù)一同存在，即使已經(jīng)離開了創(chuàng)造它的環(huán)境也不例外。所以，有另一種說(shuō)法認(rèn)為閉包是由函數(shù)和與其相關(guān)的引用環(huán)境組合而成的實(shí)體。

如果在一個(gè)內(nèi)部函數(shù)里，對(duì)在外部作用域（但不在全局作用域）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）。定義在外部函數(shù)內(nèi)的但由內(nèi)部函數(shù)引用或者使用的變量被稱為自由變量。

def make_power(x):
    def f(y):
        return y ** x
    return f      

power_two = make_power(2)

power_two(5)

25

power_two(3)

9

可以看到make_power()函數(shù)結(jié)束后，依然存在，被閉包引用。

所有函數(shù)都有一個(gè) __closure__屬性，如果這個(gè)函數(shù)是一個(gè)閉包的話，那么它返回的是一個(gè)由 cell 對(duì)象 組成的元組對(duì)象。cell 對(duì)象的cell_contents 屬性就是閉包中的自由變量。

power_two.__closure__

(<cell at 0x7f9154476918: int object at 0xa68a60>,)

power_two.__closure__[0].cell_contents  #自由變量存儲(chǔ)在了cell_contents中

2

創(chuàng)建一個(gè)閉包:

• 閉包函數(shù)必須有內(nèi)嵌函數(shù)
• 內(nèi)嵌函數(shù)需要引用該嵌套函數(shù)上一級(jí)namespace中的變量
• 閉包函數(shù)必須返回內(nèi)嵌函數(shù)

閉包容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤

1.外部函數(shù)局部變量

def out_func():
    out_var = 'Out Var'
    def inner_func():
        out_var = 'Inner Var'
        return out_var
    print('before: {} '.format(out_var))
    inner_func()
    print('after: {} '.format(out_var))

out_func()

before: Out Var 
after: Out Var 

閉包中函數(shù)無(wú)法修改外部函數(shù)的局部變量

要修改外部函數(shù)的局部變量，可是使用nonlocal關(guān)鍵字，修改上面的函數(shù)：

def out_func():
    out_var = 'Out Var'
    def inner_func():
        nonlocal out_var
        out_var = 'Inner Var'
        return out_var
    print('before: {} '.format(out_var))
    inner_func()
    print('after: {} '.format(out_var))

out_func()

before: Out Var 
after: Inner Var 

2.循環(huán)的問(wèn)題

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

f1, f2, f3 = count()

f1()

9

f2()

9

f3()

9

返回的函數(shù)并沒(méi)有立刻執(zhí)行，而是直到調(diào)用了f()才執(zhí)行，在上面的例子中，每次循環(huán)，都創(chuàng)建了一個(gè)新的函數(shù)，然后，把創(chuàng)建的3個(gè)函數(shù)都返回了

返回閉包時(shí)牢記的一點(diǎn)就是：返回函數(shù)不要引用任何循環(huán)變量，或者后續(xù)會(huì)發(fā)生變化的變量。

修改上述的函數(shù)：

def count():
    def f(j):
       return lambda: j*j
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        fs.append(f(i)) # f(i)立刻被執(zhí)行，因此i的當(dāng)前值被傳入f()
    return fs

f1, f2, f3 = count()

f1()

1

f2()

4

f3()

9

閱讀

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