Python 閉包（Closure)

Python  閉包 （Closure)

這裏介紹一下python 的閉包

 

基本概念

閉包（closure）是函數式編程的重要的語法結構。

函數式編程的一個特色就是，容許把函數自己做爲參數傳入另外一個函數，還容許返回一個函數！

Python對函數式編程提供部分支持。因爲Python容許使用變量，所以，Python不是純函數式編程語言。

 

閉包(closure)是函數式編程的重要的語法結構。函數式編程是一種編程範式 (而面向過程編程和麪向對象編程也都是編程範式)。

在面向過程編程中，咱們見到過函數(function)；在面向對象編程中，咱們見過對象(object)。

函數和對象的根本目的是以某種邏輯方式組織代碼，並提升代碼的可重複使用性(reusability)。

閉包也是一種組織代碼的結構，它一樣提升了代碼的可重複使用性。

 

不一樣的語言實現閉包的方式不一樣。Python以函數對象爲基礎，

爲閉包這一語法結構提供支持的 (咱們在特殊方法與多範式中，已經屢次看到Python使用對象來實現一些特殊的語法)。

Python一切皆對象，函數這一語法結構也是一個對象。

在函數對象中，咱們像使用一個普通對象同樣使用函數對象，好比更改函數對象的名字，或者將函數對象做爲參數進行傳遞。

 

函數對象的做用域

和其餘對象同樣，函數對象也有其存活的範圍，也就是函數對象的做用域。

函數對象是使用def語句定義的，函數對象的做用域與def所在的層級相同。

好比下面代碼，咱們在next函數的隸屬範圍內定義的函數test，就只能在test的隸屬範圍內調用。

def test(): def next(): print('next') print('test') test() # 執行結果 
> test

 

再看下面代碼

def test(): def next(): print('next') next() print('test') next() test() # 執行結果
> next > test > next

 

引入閉包

函數是一個對象，因此能夠做爲某個函數的返回結果。

def hello(greet): def setName(name): print(greet,name) return setName Hello = hello("Good Morning") Hello('Yang') print(dir(Hello)) print(Hello.__closure__) print(Hello.__closure__[0].cell_contents) print(Hello.__name__) print(id(Hello)) Hellob = hello("Good Afternoon") Hellob('Yang') print(Hello.__name__) print(id(Hellob)) # 執行結果 #> Good Morning Yang #> ['__annotations__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__'] #> (<cell at 0x0000026D9A8078B8: str object at 0x0000026D9A966370>,) #> Good Morning #> setName #> 1779595040560 #> Good Afternoon Yang #> setName #> 1779595040696

 

閉包只是在表現形式上跟函數相似，但實際上不是函數。

從代碼的結果中能夠看到，閉包在運行時能夠有多個實例，不一樣的引用環境變量（這裏就是greet變量）和相同的函數（這裏就是setName）組合能夠產生不一樣的實例。

一個函數和它的環境變量合在一塊兒，就構成了一個閉包(closure)。在Python中，所謂的閉包是一個包含有環境變量取值的函數對象。環境變量取值被保存在函數對象的__closure__屬性中。

__closure__裏包含了一個元組(tuple)。這個元組中的每一個元素是cell類型的對象。咱們看到第一個cell包含的就是Good Morning，也就是咱們建立閉包時的環境變量greet的取值。

 

Python中怎麼建立閉包

 

在Python中建立一個閉包能夠歸結爲如下三點：

• 閉包函數必須有內嵌函數
• 內嵌函數須要引用該嵌套函數上一級中的變量
• 閉包函數必須返回內嵌函數

經過這三點，就能夠建立一個閉包

 

閉包實例

 

def closureFun(): '''閉包''' a = 5
    def add(x):        # 1 閉包函數必須有內嵌函數
        return x + a   # 內嵌函數須要引用該嵌套函數上一級中的變量 a
    return add         # 閉包函數必須返回內嵌函數
print(locals()) c = closureFun()   # 實例化函數 closureFun 返回 函數add
sum = c(6)         # 調用add ,並傳參 ，此時返回 x + a = 6 + 5 = 11

print(sum) # 11

print(globals())

 

Python中的內建函數locals()和globals()能夠用來查看不一樣namespace中定義的元素。

 

總結

本文介紹瞭如何經過Python建立一個閉包，以及Python建立的閉包是如何工做的。