Python入门笔记(22):Python函数(5):变量作用域与闭包

一、全局变量与局部变量

一个模块中，最高级别的变量有全局作用域。

全局变量一个特征就是：除非被删除，否则他们存活到脚本运行结束，且对于所有的函数都可访问。

当搜索一个标识符（也称变量、名字等），Python是先从局部作用域开始搜索，如果局部作用域内没有找到那个名字，那么就在全局域找，如果还没有则抛出一个NameError异常。

一个变量的作用域和它寄存的名称空间相关，注意，局部变量会覆盖全局变量。如：

bar = 10
def foo():
    bar = 100
    return bar

global语句：

为了明确地引用一个已命名的全局变量，必须使用global语句，语法如下：

global var1[,val2...]

bar = 10
def foo():
    global bar
    return bar
 
bar = 10000

下面的例子更为详细：

bar = 10            #声明一个全局变量bar
def foo():
    global bar      #指定bar是全局变量，谁都不能替换！但是能修改原值！
    bar2 = 0.1      #声明一个局部变量bar2
    bar = 0.0001    #是对全局变量bar的修改，而不是在又声明一个局部变量将全局变量覆盖。
    return bar+bar2
 
bar = 10000         #又对全局变量bar进行修改，但是为时已晚了，因为在foo函数里已经 return bar+bar2了
print foo()         #综上，输出：0.1001

嵌套函数作用域：

def foo():
    m = 1
    def bar():
        n = 2
        return m+n
#    m +=n   #NameError: global name 'n' is not defined
    return bar()

二、闭包

如果在一个内部函数里，对在外部函数内（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(closure)。

定义在外部函数内但由内部函数引用或者使用的变量称为自由变量。

闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构。函数式编程是一种编程范式 (而面向过程编程和面向对象编程也都是编程范式)。在面向过程编程中，我们见到过函数(function)；在面向对象编程中，我们见过对象(object)。函数和对象的根本目的是以某种逻辑方式组织代码，并提高代码的可重复使用性(reusability)。闭包也是一种组织代码的结构，它同样提高了代码的可重复使用性。

不同的语言实现闭包的方式不同。Python以函数对象为基础，为闭包这一语法结构提供支持的 (我们在特殊方法与多范式中，已经多次看到Python使用对象来实现一些特殊的语法)。Python一切皆对象，函数这一语法结构也是一个对象。在函数对象中，我们像使用一个普通对象一样使用函数对象，比如更改函数对象的名字，或者将函数对象作为参数进行传递。

参考：http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/12/15/2772451.html

如实现一个计数的闭包例子：

def counter(start_at=0):
    count = [start_at]
    #内部函数incr()实现计数
    def incr():         #定义一个内部函数,在内部使用变量count,创建一个闭包
        count[0]+=1
        return count[0]
    return incr         #返回一个可调用的函数对象
 
#看起来和实例化一个counter对象并执行这个实例是多么相似
count = counter(5)
for i in range(10):
    print count(),  #6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
 
count = counter(100)

闭包的作用：

推荐阅读：Python深入04 闭包