python閉包closure

在討論閉包以前，先總結一下python的命名空間namespace，通常的語言都是經過namespace來識別名字標識，不管是變量，對象，函數等等。python劃分3個名字空間層次，local：局部，標識爲當前函數內，當前類內，好比局部變量。global：全局，標識當前模塊，也就是當前文件，好比全局變量等。最後一類 built-in，內建，這個是做用域比較大，跨模塊（文件）均可以標識，好比咱們自建的文件中，引用內建函數dir()， 這就是一個典型的例子，自建的文件中可以並無聲明dir()，但因爲dir()是built_in內建函數，故在全部文件或模塊均可以引用。

再來討論閉包：百度上對閉包的定義是：閉包是指能夠包含自由變量的代碼塊。定義簡單明瞭，也有把自由變量成爲環境變量的。緊接着定義什麼是自由變量或環境變量：這些變量不是在這個代碼塊內或者任何全局上下文中定義的，而是在定義代碼塊的環境中定義（局部變量）。結合namespace的概念，自由變量的位置：既不在函數local範圍內，也不在全局global範圍內，而是在兩個函數的做用域之間。舉個例子：

 1 def numFunc(a, b):
 2     num = 100
 3     num2 = 200
 4     num3 = 300
 5     print('print s in numbunc', s)
 6 
 7     def addfunc(a, b):
 8         s = 'string in addfunc'
 9         x = num
10         y = num3
11         print('print s in addFunc', s)
12 
13     return addfunc

num， num2， num3， 這三個變量符合自由變量的描述，既不在局部local內，也再也不全局global內。而是在兩個函數的做用域之間。

因此我們說白了，閉包從形式上說，就是函數內嵌一個函數。可是還需知足兩個條件，1.內層函數引用環境變量（自由變量）2外部函數返值爲內部函數名（一個返回函數的高階函數）

 

再來講閉包有什麼用？ 閉包減小了參數的傳遞數量， 設計閉包是爲了增長代碼重複利用。還有的文章中說到，閉包是爲了方便並行計算設計的，隨着咱們深刻學習，會繼續充實這篇文章，發覺閉包的更多做用。另外是否是跟裝飾器有點像呢？其實本質上，decorator就是一個返回函數的高階函數，閉包也是一個返回函數的高階函數。從這個角度上說 裝飾器也是閉包，閉包也是裝飾器。區別在於裝飾器但願在代碼運行期間動態增長功能，閉包但願簡化參數的調用提升代碼利用率

 

閉包的特性 __closure__

__closure__是內部函數的一個屬性，用來保存環境變量，用type()函數看一下，__closure__是一個tulple, 還以上邊的代碼爲例，咱們看一下環境變量都包含什麼，什麼樣的變量能夠記錄到環境變量中得以保存：

 

從結果中咱們看到，num和num3被保存了下來，而num2沒有被保存，緣由很簡單，由於定義中，內部函數必須引用自由變量，num2沒有被引用。

再來看一個例子，幫助咱們理解，解釋器是如何保存環境變量到__closure__中來的，我把廖雪峯的例子作了修改：

 1 def count():
 2     fs = []
 3     for i in range(1, 4):
 4         def f():
 5              return i*i 6  7     return f
 8 
 9 f = count()
10 x = None
11 x = f()12 pass

咱們單步跟進，發現，在每次循環中，f()只是聲明，沒有執行，因此每次循環，return i*i並無被執行。循環結束i = 3，在這時，count()函數返回，解釋器將環境變量 i 保存到__closure__中去，i = 3，打掃好現場，count()的堆棧，上下文撤銷

 

全部環境變量都是在函數閉包聲明結束是完成初始化。下面咱們用一個例子來講明：

第一步：   定義閉包以前，__closure__這個屬性沒有值

 

第二步：最關鍵的一步： 咱們發現，在閉包聲明結束的時候，內部函數的還將變量就已經肯定下來了，不須要等到執行內部函數才肯定環境變量。

 

 

  

 

閉包的不習慣

在c/c++中好像沒有閉包的概念，也沒有環境變量（自由變量）的概念，因此函數包含函數，或者外部函數返回內部函數，會形成異常，由於內部函數返回，堆棧消失，全部內部變量都不存在了。而python的閉包設計是容許返回局部變量的，這給咱們這些從c/c++轉過來的少年帶來了很大的不適應，總感受要出大事，這時候想一想__closure__屬性，python的閉包設計使推出內部函數後，沒有回收內部函數的部分資源，而是做爲環境變量保存下來了，慢慢習慣。