Python 中的闭包

Bill78 等级 418 0 0
闭包定义:
 如果在一个内部函数里,对在外部作用于(但不是在全局作用域)的变量进行引用,那么内部函数就被认为是闭包

Python 中的闭包

原文出处: 田小计划

闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构,Python也支持这一特性,下面就开始介绍Python中的闭包。

首先看看闭包的概念:闭包(Closure)是词法闭包(Lexical Closure)的简称,是引用了自由变量的函数。这个被引用的自由变量将和这个函数一同存在,即使已经离开了创造它的环境也不例外。所以,闭包是由函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。

在开始介绍闭包之前先看看Python中的namespace。

Python中的namespace

Python中通过提供 namespace 来实现重名函数/方法、变量等信息的识别,其一共有三种 namespace,分别为:

  • local namespace: 作用范围为当前函数或者类方法
  • global namespace: 作用范围为当前模块
  • build-in namespace: 作用范围为所有模块

当函数/方法、变量等信息发生重名时,Python会按照 “local namespace -> global namespace -> build-in namespace”的顺序搜索用户所需元素,并且以第一个找到此元素的 namespace 为准。

同时,Python中的内建函数locals()和globals()可以用来查看不同namespace中定义的元素。

看一个例子:

Python

s = "string in global" num = 99 def numFunc(a, b): num = 100 print "print s in numFunc: ", s def addFunc(a, b): s = "string in addFunc" print "print s in addFunc: ", s print "print num in addFunc: ", num print "locals of addFunc: ", locals() print return "%d + %d = %d" %(a, b, a + b) print "locals of numFunc: ", locals() print return addFunc(a, b) numFunc(3, 6) print "globals: ", globals()

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
s = "string in global"
num = 99
 
def numFunc ( a , b ) :
     num = 100
     print "print s in numFunc: " , s
 
     def addFunc ( a , b ) :
         s = "string in addFunc"
         print "print s in addFunc: " , s
         print "print num in addFunc: " , num
         print "locals of addFunc: " , locals ( )
         print
         return "%d + %d = %d" % ( a , b , a + b )
 
     print "locals of numFunc: " , locals ( )
     print
     return addFunc ( a , b )
 
numFunc ( 3 , 6 )     
print "globals: " , globals ( )

上面代码的结果为:

Python 中的闭包

代码中通过locals()和globals()获取了不同namespace中定义的元素,当在”numFunc”函数中访问s变量的时候,由于local namespace中没有定义s,所以会找到global中的s;但是,由于”addFunc”的local namespace中有s,所以可以直接使用。

Python创建闭包

下面通过一个例子一步一步分析一下Python如何实现闭包。

一个闭包的例子

下面看一个闭包的简单的例子,例子中定义了一个可以配置打招呼的函数”greeting_conf”,在这个函数中,内嵌了一个”greeting”的内嵌函数:

Python

def greeting_conf(prefix): def greeting(name): print prefix, name return greeting mGreeting = greeting_conf("Good Morning") mGreeting("Wilber") mGreeting("Will") print aGreeting = greeting_conf("Good Afternoon") aGreeting("Wilber") aGreeting("Will")

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
def  greeting_conf ( prefix ) :
     def   greeting ( name ) :
         print   prefix , name
     return greeting
 
mGreeting = greeting_conf ( "Good Morning" )
mGreeting ( "Wilber" )
mGreeting ( "Will" )
 
print
 
aGreeting = greeting_conf ( "Good Afternoon" )     
aGreeting ( "Wilber" )
aGreeting ( "Will" )

代码的结果为:

Python 中的闭包

上面的代码有下面几个注意点:

  1. “greeting”函数访问了non-local的变量”prefix”,根据前面namespace的介绍,这点是完全合法的
  2. 变量”prefix”并没有随着函数的退出而销毁,反而是生命周期得到了延长

下面看看为什么变量”prefix”生命周期得到了延长?

__closure__属性

在Python中,函数对象有一个__closure__属性,我们可以通过这个属性看看闭包的一些细节。

Python

def greeting_conf(prefix): def greeting(name): print prefix, name return greeting mGreeting = greeting_conf("Good Morning") print dir(mGreeting) print mGreeting.__closure__ print type(mGreeting.__closure__[0]) print mGreeting.__closure__[0].cell_contents

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
def greeting_conf ( prefix ) :
     def greeting ( name ) :
         print prefix , name
     return greeting
 
mGreeting = greeting_conf ( "Good Morning" )       
 
print dir ( mGreeting )
print mGreeting . __closure__
print type ( mGreeting . __closure__ [ 0 ] )
print mGreeting . __closure__ [ 0 ] . cell_contents

通过__closure__属性看到,它对应了一个tuple,tuple的内部包含了cell类型的对象。

对于这个例子,可以得到cell的值(内容)为”Good Morning”,也就是变量”prefix”的值。

Python 中的闭包

从这里可以看到闭包的原理,当内嵌函数引用了包含它的函数(enclosing function)中的变量后,这些变量会被保存在enclosing function的__closure__属性中,成为enclosing function本身的一部分;也就是说,这些变量的生命周期会和enclosing function一样。

闭包和函数

闭包只是在表现形式上跟函数类似,但实际上不是函数。

Python

def greeting_conf(prefix): def greeting(name): print prefix, name return greeting mGreeting = greeting_conf("Good Morning") print "function name is:", mGreeting.__name__ print "id of mGreeting is:", id(mGreeting) print aGreeting = greeting_conf("Good Afternoon") print "function name is:", aGreeting.__name__ print "id of aGreeting is:", id(aGreeting)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
def greeting_conf ( prefix ) :
     def greeting ( name ) :
         print prefix , name
     return greeting
 
mGreeting = greeting_conf ( "Good Morning" )       
print "function name is:" , mGreeting . __name__
print "id of mGreeting is:" , id ( mGreeting )
 
print
 
aGreeting = greeting_conf ( "Good Afternoon" )   
print "function name is:" , aGreeting . __name__
print "id of aGreeting is:" , id ( aGreeting )

从代码的结果中可以看到,闭包在运行时可以有多个实例,不同的引用环境(这里就是prefix变量)和相同的函数(这里就是greeting)组合可以产生不同的实例。

Python中怎么创建闭包

在Python中创建一个闭包可以归结为以下三点:

  • 闭包函数必须有内嵌函数
  • 内嵌函数需要引用该嵌套函数上一级namespace中的变量
  • 闭包函数必须返回内嵌函数

通过这三点,就可以创建一个闭包,是不是想到了上一篇中介绍的Python装饰器。没错,Python装饰器就是使用了闭包。

总结

本文介绍了如何通过Python创建一个闭包,以及Python创建的闭包是如何工作的。

本文转自 https://blog.csdn.net/wokwn/article/details/79160854,如有侵权,请联系删除。

收藏
评论区

相关推荐

Python的环境搭建和下载
Python是一个跨平台、可移植的编程语言,因此可在windows、Linux和Mac OS X系统中安装使用。 安装完成后,你会得到Python解释器环境,可以通过终端输入python命令查看本地是否已经按照python以及python版本。这里有一点需要注意的是,如果没有将python的安装目录添加到环境变量中,会报错(python不是内部命令或外部命
半小时掌握Android Gradle
目前国内对Android领域的探索已经越来越深,不少技术领域如插件化、热修复、构建系统等都对Gradle有迫切的需求,不懂Gradle将无法完成上述事情。所以Gradle必须要学习。 Gradle 里的几乎任何东西都是基于这两个基础概念: task project 掌握了这两个,你就掌握了一大半的 Gradle 知识了。 首先讲 Task
Python 中的闭包
闭包定义: 如果在一个内部函数里,对在外部作用于(但不是在全局作用域)的变量进行引用,那么内部函数就被认为是闭包 Python 中的闭包 原文出处: 田小计划(http://www.cnblogs.com/wilber2013/p/4658894.html) 闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构
python装饰器详解
你会Python嘛? 我会! 那你给我讲下Python装饰器吧! Python装饰器啊?我没用过哎 以上是我一个哥们面试时候发生的真实对白。 \分割线
Python 库的安装及使用 常见错误异常及解决办法
1.包导入错误ModuleNotFoundError: No module named 'sklearn.cross_validation' 错误: python from sklearn.cross_validation import train_test_split ModuleNotFoundError: No module named 'sklea
我的python总结
建议刚开始学习直接使用ANACONDAhttps://www.anaconda.com/download/配置python环境变量https://docs.python.org/3.6/using/cmdline.htmlenvvarPYTHONMALLOCPython PEP8导包顺序1. Python标准
Python编程基础(快速入门必看
Python编程基础一、Python语言基本语法 Python是一
Linux使用 常见经验和技巧总结
1.XShell连接远程Linux服务器并运行程序后关闭XShell继续执行XShell是用来连接远程Linux很好的工具,在连接之后并运行好需要运行的程序后,往往需要关闭XShell,但是直接运行比如运行python crawler.py运行一个Python爬虫程序后,并直接关闭XShell往往会同时杀掉正在运行的爬虫程序,因此需要使用sudo
Python开发 常见异常和解决办法
1.sqlalchemy创建外键关系报错property of that name exists on mapperSQLAlchemy是Python编程语言下的一款开源软件,提供了SQL工具包及对象关系映射(ORM)工具,使得在Python中操作MySQL更加简单。在给两个表创建外键关系时可能会报错:bashsqlalchemy.exc.Arg
商业数据分析从入门到入职(8)Python模块、文件IO和面向对象
前言本文先介绍了Python中程序、模块和包的基本使用,并在此基础上介绍了Python标准库。然后详细介绍了Python中的文件IO操作,包括文本文件、二进制文件的读写和其他IO操作。最后介绍了面向对象,包括类的定义、继承的使用、鸭子类型和魔法方法。 一、程序、模块和包 1.自定义模块和包之前我们使用的.ipynb文件都不是纯Python文件,
你写的Python代码规范吗?
总第141篇/张俊红1.什么是PEP8PEP 是 Python Enhancement Proposals 的缩写,直译过来就是「Python增强建议书」也可叫做「Python改进建议书」,说的直白点就是Python相关的一些文档,主要用来传递某些信息,这些信息包括某个通知亦或是某个新的规范。关于更深层次的概念,大家有兴趣的可以自行去了解。PEP 后面的数字
盘点一款Python发包收包利器——scapy
大家好,我是黄伟。今天跟大家讲的是Python 用于发送接受网络数据包的模块scapy。前言众所周知,我们每天上网都会有很多数据包需要发送,然后处理在接受在发送,这样一个循环往复的过程,这里就显示了很多数据包的发送接收数据。那么,什么是包呢?下面一起看看。 包(packet)是网络通信传输中的数据单位,一般称之为数据包,其主要由源地址,目标地址,净载数据组
我惊了,python一行代码玩游戏!!!!
给IT入门加星标,提升编程技能freepythongames,一行代码就能进入使用Python开发的小游戏快乐玩耍!安装pip install freegamesPython包括随您的安装一起分发的大量标准库。标准库有一个称为Turtle的模块,这是一种向普通人介绍python编程的流行方法。今天介绍的所有游戏都是使用Python及其Turtle模块实现的。
盘点一款Python二级考试模拟软件,带你轻松过关二级Python考试
大家好,我是Python进阶者。今天给大家讲的这个软件,主要是想让大家通过这个软件能将自己的Python基础进一步提高。一、前言相信有些小伙伴学习Python有一段时日,但是又不知道自己的Python基础学的如何,这个时候就需要一款神器来检测一下自己的Python基础了。要想检测自己的Python功力最直观的方法当然是做题了,至于做什么题了我们就不得而知了,
如何来理解Python中的字典数据类型
大家好,我是IT共享者,人称皮皮。今天给大家讲解下Python中的字典数据类型。一、前言 字典是Python中的数据类型,可让将数据存储在键/值对中。 二、什么是字典理解?字典理解是创建字典的一种优雅简洁的方法。 字典理解优化使用字典理解优化函数。例: 字典理解例:squaredict num: numnum for num in range(1, 1