python 闭包函数

作者：马育民 • • 阅读：10147

要先看python高阶函数

闭包

闭包的必要条件：

  1. 外部函数必须 返回 一个 函数对象
  2. 返回的函数对象内，必须引用 外部函数 的 形参 或 局部变量

返回的函数就称为： 闭包

注意：

  1. 不是全局变量
  2. 返回的函数对象内，不一定要return

闭包的作用

  1. 实现装饰器（后面会讲）
  2. 可以保存函数局部变量

改造上一节的例子

def create_add(i,j):
    def fun():
        return i+j
    '''
    注意返回的是fun，后面没有小括号
    有小括号表示调用函数
    '''
    return fun

说明：
在函数create_add()内定义了 内部函数fun() ，在fun()函数中 引用了外部函数 create_add()的 形参 或者 局部变量 ，并将 fun返回

注意：
返回的是 fun，后面 不能有小括号 ，有小括号 表示 调用函数

测试调用：

#调用create_add()时，返回的并不是求和结果，而是求和函数
add=create_add(1,1)
#打印函数的内存地址
print(add)
#后面加小括号表示调用
print(add())

另一种调用方式：

print(create_add(1,1)())
print(create_add(2,2)())

查看闭包引用的外部变量

函数对象的__closure__属性返回的是一个元组对象，包含了 闭包 引用的 全部 外部变量

print(add.__closure__)

将闭包函数改造如下：

def create_add(i,j):
    def fun():
        print("i的地址：%x"%id(i))
        print("j的地址：%x"%id(j))
        return i+j
    '''
    注意返回的是fun，后面没有小括号
    有小括号表示调用函数
    '''
    return fun
总结：

内部函数 使用了 外部函数 的 形参 或 局部变量 ，那么 内部函数 就称为 闭包 closure

可以保存函数局部变量

见下面的代码，在函数内部对全局变量进行修改

sum=0#全局变量
def test(i):
    #通过global关键字表示sum为全局变量
    global sum
    sum+=i
test(1)
print(sum)
test(2)
print(sum)
test(3)
print(sum)

上面的代码使用了全局变量，做为模块，被其他功能import时，会引起变量名冲突，可以通过闭包方式隐藏掉。

见如下代码：

def test():
    sum=0#局部变量
    def fun(i):
        #通过nonlocal关键字表示sum为外部函数定义的变量
        nonlocal sum
        sum+=i
        return sum
    return fun

#调用执行
t=test()
print(t(1))
print(t(2))
print(t(3))
总结：

test()函数的局部变量sum，可以保存住数据

闭包的注意事项

看下面的代码，并心算出结果，再编写下面的代码，查看执行结果

i=0
def create_fun():
    def fun():
        return i+i
    return fun


def create_fun2(j):
    def fun2():
        return j+j
    return fun2

f=create_fun()
f2=create_fun2(i)

i=1
print(f())
print(f2())

说明：

#只是返回fun函数的引用，但并没有运行fun函数
f=create_fun()

'''
将变量i（值为0）传给create_fun2函数，并返回fun2函数的引用，并没有运行fun2函数
注意：fun2函数内部引用外部函数的形参j，此时j的值就是0
'''
f2=create_fun2(i)

i=1
'''
执行fun函数，fun函数引用全局变量i，此时i的值是1，所以结果是2
'''
print(f())
'''
执行fun2函数，fun2函数内的变量j，值为0，所以结果是0
'''
print(f2())

经典的for循环闭包问题

看下面的代码，内部函数引入外部函数的局部变量，进行循环运算
返回的是list，里面的元素是函数

def create_fun():
    funs=[]
    for item in range(0,3):
        def fun():
            return item+item
        funs.append(fun)
    return funs

执行下面代码，心算运行结果，并做演练

funs=create_fun()
print(funs[0]())
print(funs[1]())
print(funs[2]())

结果 都是4

错误原因：
返回的fun函数引用了 外部函数 的 局部变量 ，但fun函数 不是立刻执行的 。等到 3个函数都返回时，它们所引用的 变量item已经变成了2，因此最终结果都是4

注意：
闭包引用外部函数的内部变量要小心

解决方式1-三层函数

通过 三层函数 解决，创建 第二层内部函数 （有形参），原闭包函数放入该第二层函数内（即：第三层内部函数），第三层函数内引用第二层函数的 形参，在for语句中执行第二层函数，无论该循环中变量如何更改，第二层函数 形参的值不变

def create_fun():
    '''
    再创建带形参的函数，包住真正运算的函数，并返回真正运算的函数。
    函数有三个：外部、中部、内部
    '''
    def f(i):
        def fun():
            return i+i
        return fun
    funs=[]
    for item in range(0,3):
        '''
        让中部函数立刻执行，因此循环变量item的当前值传入中部函数()，真正添加的是内部函数
        '''
        funs.append(f(item))
    return funs

解决方式2-通过列表生成式

def create_fun():
    def wrapper(j):
        def fun():
            return j + j
        return fun
    funs=[ wrapper(item)  for item in range(0,3) ]
    return funs

测试调用

funs=create_fun()
print(funs[0]())
print(funs[1]())
print(funs[2]())

练习

改造统计课表作业，作业使用类实现，现在改用纯函数实现，并且不要使用全局变量（作为模块被其他代码import时，会引起变量名冲突）

原文出处：/show_1EF2KQKYlJuX.html

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