閉包淺析

首先：

若是在一個函數的內部定義了另外一個函數，外部的咱們叫他外函數，內部的咱們叫他內函數。

而後：

咱們來看看閉包的官方定義： 在一個外函數中定義了一個內函數，內函數裏運用了外函數的臨時變量，而且外函數的返回值是內函數的引用。這樣就構成了一個閉包。

分析：

通常狀況下，在咱們認知當中，若是一個函數執行完畢，函數的內部(即名稱空間)全部東西都會釋放掉，被回收還給內存，局部變量也會消失。

可是閉包是一種特殊狀況，若是外函數在結束的時候發現其名稱空間(做用域)中的臨時變量未來會在內部函數中使用到，就把這個臨時變量綁定給了內部函數，而後本身再結束。

舉例說明：

# outer是外部函數 a和b都是外函數的臨時變量
def outer( a ):
 b = 8
    # inner是內函數
    def inner(): #在內函數中 用到了外函數的臨時變量a和b
        print(a+b) # 外函數的返回值是對內函數的引用
    return inner if __name__ == '__main__': 　　 demo = outer(6) #調用外函數傳入參數6
    #此時外函數兩個臨時變量 a是6 b是8 ，outer外函數調用執行，其返回值就是對內函數的引用，將引用的內函數inner的內存地址賦值存給demo
    # 外函數結束的時候發現內部函數將會用到(由於demo只是引用了inner的內存地址，只有它加括號才能執行內部代碼，因此這裏說是將會用到)本身的臨時變量，這兩個臨時變量就不會釋放，會綁定給這個內部函數inner# 咱們調用內部函數，看一看內部函數是否是能使用外部函數的臨時變量
　　 demo() # 14
    # demo存了外函數的返回值，也就是inner函數的引用，這裏至關於執行inner函數
 demo2 = outer(9) demo2() #17

 若是要更全面的理解閉包就須要知道一些知識：

① 外函數的返回值是內函數的引用

　　python中一切都是對象，包括變量、函數，其實都是對象。

　　當咱們進行a=1的時候，其實是在內存當中開闢一片空間存放了值1，而後用a這個變量名存了1所在內存位置的引用(內存地址)。

　　a只不過是一個變量名字，a裏面存的是1這個數值所在的內存地址，就是a裏面存了數值1的引用。

　　相同的道理，在python中定義一個函數def demo(): 的時候，會在內存中開闢一塊空間，用於存放該函數的代碼、內部的局部變量等等。

　　這個demo只不過是一個變量名字，它裏面存了這個函數所在位置的引用而已。

　　咱們還能夠進行x = demo， y = demo， 這樣的操做就至關於，把demo裏存的東西賦值給x和y，這樣x 和y 都指向了demo函數所在的引用，在這以後咱們能夠用x() 或者 y() 來調用咱們本身建立的demo() ，調用的實際上根本就是一個函數，x、y和demo三個變量名存了同一個函數的引用。

 

　　有了上面對引用的解釋，就能夠更深入的理解「返回內函數的引用」這句話了。

　　對於閉包，在外函數outer中最後return了inner，咱們在調用外函數 demo = outer() 的時候，outer返回了inner，inner是一個函數的引用，這個引用被存入了demo中。因此接下來咱們再進行demo() 的時候，至關於運行了inner函數。

　　同時咱們知道，函數名後＋括號就至關於調用執行了這個函數，若是不+括號，至關於只是一個函數的名字，裏面存了函數所在位置的引用。

② 閉包中內函數修改外函數局部變量：

　　在閉包內函數中，咱們能夠隨意使用外函數綁定來的臨時變量，可是正常事不能修改的，由於做用域不同，沒法修改

　　在基本的python語法當中，一個函數能夠隨意讀取全局數據，可是要修改全局數據的時候有兩種方法:一、global 聲明全局變量 二、全局變量是可變類型數據的時候能夠修改

　　在閉包內函數也是相似的狀況，在內函數中想修改閉包變量（外函數綁定給內函數的局部變量）的時候：

　　一、在python3中，能夠用nonlocal 關鍵字聲明 一個變量， 表示這個變量不是局部變量空間的變量，須要向上一層變量空間找這個變量。

　　二、在python2中，沒有nonlocal這個關鍵字，咱們能夠把閉包變量改爲可變類型數據進行修改，好比列表。

舉個栗子：

#修改閉包變量的實例 # outer是外部函數 a和b都是外函數的臨時變量
def outer( a ): b = 10  # a和b都是閉包變量
    c = [a] #這裏對應修改閉包變量的方法2
    # inner是內函數
    def inner(): #內函數中想修改閉包變量
        # 方法1 nonlocal關鍵字聲明
 nonlocal b b+=1
        # 方法二，把閉包變量修改爲可變數據類型 好比列表
        c[0] += 1
        print(c[0]) print(b) # 外函數的返回值是內函數的引用
    return inner if __name__ == '__main__': demo = outer(5) demo() # 6 11

還有一點須要特別注意：

　　使用閉包的過程當中，一旦外函數被調用一次返回了內函數的引用，雖然每次調用內函數，是開啓一個函數執行事後消亡，可是閉包變量實際上只有一份，每次開啓內函數都在使用同一份閉包變量　　

　　

def outer(x): def inner(y): nonlocal x x += y return x return inner a = outer(10) print(a(1))  # 11
print(a(3))  # 14(注意，這裏不是13，由於第二次使用的依然是x這個變量，只不過他在第一次引用的是第一次的結果11了)

兩次分別打印出11和14，因而可知，每次調用inner的時候，使用的閉包變量x其實是同一個。

總結

閉包的做用：

　　 一、裝飾器

　　 二、面向對象：經歷了上面的分析，咱們發現外函數的臨時變量送給了內函數。這其實跟類對象的狀況同樣，對象有好多相似的屬性和方法，因此咱們建立類，用類建立出來的對象都具備相同的屬性方法。閉包也是實現面向對象的方法之一。在python當中雖然咱們不這樣用，在其餘編程語言入好比avaScript中，常常用閉包來實現面向對象編程

　　 三、實現單例， 其實這也是裝飾器的應用。

 

def singleton(cls):
    _instance = cls('127.0.0.1', 3306)

    def wrapper(*args, **kwargs):
        if len(args) != 0 or len(kwargs) != 0:
            obj = cls(*args, **kwargs)
            return obj
        return _instance

    return wrapper


@singleton  # MySQL=singleton(MySQL) #MySQL=wrapper
class MySQL:
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port

 

　　 四、本身還沒想到的其它...,歡迎補充^-^