闭包(closure)

闭包就是在一个函数定义的内部再定义一个函数,并且这个函数用到了外边函数的变量,那么将这个函数以及用到的一些变量称之为闭包,如:

def line(a, b):
def cal(c):
return a + b + c
return cal

定义了一个line函数,在line内部又定义了一个函数cal,内部函数cal中使用到了外部函数line的变量(a,b)并且line函数返回cal函数,调用例子如下:

print('------line1---------')
line1 = line(1, 2)
print('line1指向:', line1)
print(line1(3))
print(line1(4))
print('--------line2---------')
line2 = line(2, 3)
print('line2指向:', line2)
print(line2(10))
print(line2(20))

运行结果为:

1、可以看出每次调用的line函数,都会返回一个cal方法,且每个cal方法都有一个独立的内存空间,即line1和line2指向的空间地址不一样

2、可以多次调用line1或者line2,且多次调用同一个line1或者line2时,共用了上面的a和b变量

3、line1和line2调用时相互独立,不会互相影响

为什么使用闭包

为什么要使用闭包,它和普通的函数和类又有什么区别,这里举一个例子来说明,将上面的line例子替换成一个一元一次方程方程来理解:y=kx+b,这个方程中k和b值的不同,对应在坐标中的就是不同斜率和不同于y轴相交的线,简单理解就是不同形状的直线。那么现在的需求是通过x的值不同,计算出y的值,比如,当k=1,b=1时,y = x+1,定义成函数即为

def line(x):
return x + 1
print(line(1))
print(line(2))
print(line(3))
# 结果为
2
3
4

而上面函数中,如果我想随便换一个k和b的值,就可以改进为

def line(k, x, b):
return k * x + b
print(line(1, 2, 1))
print(line(1, 2, 2))
print(line(1, 2, 3))
# 结果为
3
4
5

上面两个函数,都各有优缺点:

对于第一个函数:

  优点是:对于同一种形状的线(k和b不变),每次只需要传入x的值就可以了

  缺点是:如果想用其他形状的线,即随意设置k和b,每次都要改函数中的代码

对于第二个函数:

  优点是:可以随意设置k、b、x的值

  缺点是:如果想多次求同一形状的线(k和b不变),那么需要多次重复写相同的k和b参数,如 line(1, 2, 1)、line(1, 2, 2)、line(1, 2, 3),重复写了参数k=1和b=2

可以发现其实他们的优缺点其实是互补的,那么能不能有一种方式可以同时具有上面两种函数的优点呢?

即既可以随意设置k和b值,且对于同一种k和b的搭配,只需设置一次k和b的值就可以保存起来,然后每次调用时只需要传入x即可。这种需求可以通过类来实现,如:

class Line(object):
def __init__(self, k, b):
self.k = k
self.b = b def get_y(self, x):
return self.k * x + self.b print('--------line1--------')
line1 = Line(1, 2)
print(line1.get_y(1))
print(line1.get_y(2))
print(line1.get_y(3))
print('--------line2--------')
line2 = Line(10, 20)
print(line2.get_y(1))
print(line2.get_y(2))
print(line2.get_y(3)) # 结果为:
--------line1--------
3
4
5
--------line2--------
30
40
50

这样我们需要不同形状(k和b)的线的时候,就可以创建一次不同的line对象(即不需要重复设置k和b),使用line对象获取y值时(调用get_y),也只需要传入x即可。

通过类确实可以实现需求,但是其实为了一个简单的方法而去创建一个类,有点杀鸡用宰牛刀的意思,因为每次创建Line对象都会调用很多用不到的魔法方法以及继承父类的一些东西等,这样会占用一些不必要的空间或者资源,性价比太低了,而创建函数所需占用的空间比创建类要小得多,那么我们这里就可以使用闭包来实现了。如:

def line(k, b):
def get_y(x):
return k * x + b
return get_y print('--------line1--------')
line1 = line(1, 2)
print(line1(1))
print(line1(2))
print(line1(3))
print('--------line2--------')
line2 = line(10, 20)
print(line2(1))
print(line2(2))
print(line2(3)) # 结果为:
--------line1--------
3
4
5
--------line2--------
30
40
50

可以理解为,当调用line(1, 2)时,就会创建一块内存空间,用来存储传入的参数 k=1,b=2 以及 get_y的定义代码,然后将变量名line1指向该空间地址,当调用line1(1)时,就会调用里面的get_y方法,并使用到之前传入的k和b的值。当调用新的line(10, 20)时,又会创建一块新的内存空间存储k=10,b=20 以及 get_y的定义代码。所以每次调用闭包的外层方法时,就像是面向对象中创建了一个类的实例,并开辟了一块独立的内存空间,里面存着实例属性(外层函数的参数,如k和b)和实例方法(内层函数)。

通过nonlocal修改外部函数的局部变量

闭包中,内部函数能够直接使用外部函数的变量和参数,但是不能直接修改,如下面例子:

def line(a):
num = 0
print('初始,num:%d, id:%d' % (num, id(num)))
print('初始,a:%d, id:%d' % (a, id(a))) def get_y():
# nonlocal num, a
num = 1
a = 200
print()
print('get_y内,num:%d, id:%d' % (num, id(num)))
print('get_y内,a:%d, id:%d' % (a, id(a)))
get_y()
print()
print('外,num:%d, id:%d' % (num, id(num)))
print('外,a:%d, id:%d' % (a, id(a)))
return get_y line1 = line(100)

运行结果为:

初始,num:0, id:140724620236416
初始,a:100, id:140724620239616 get_y内,num:1, id:140724620236448
get_y内,a:200, id:140724620242816 外,num:0, id:140724620236416
外,a:100, id:140724620239616

1、初始局部变量指向的是....6416和....9616对应的地址,该地址上存着0和100两个值

2、在内部函数get_y中企图修改上面的局部变量对应的值,即创建了两个新地址....6448和....2816,存着1和200,想让上面的局部变量不再指向原来的地址,而是指向新创建的地址

3、但结果发现原局部变量还是指向的原地址,即变量对应的值不变,说明并没有改变原来的值

想要修改外部局部变量时,需要在修改前通过nonlocal声明,如:

def line(a):
num = 0
print('初始,num:%d, id:%d' % (num, id(num)))
print('初始,a:%d, id:%d' % (a, id(a))) def get_y():
nonlocal num, a
num = 1
a = 200
print()
print('get_y内,num:%d, id:%d' % (num, id(num)))
print('get_y内,a:%d, id:%d' % (a, id(a)))
get_y()
print()
print('外,num:%d, id:%d' % (num, id(num)))
print('外,a:%d, id:%d' % (a, id(a)))
return get_y line1 = line(100)

运行结果为:

初始,num:0, id:140724620236416
初始,a:100, id:140724620239616 get_y内,num:1, id:140724620236448
get_y内,a:200, id:140724620242816 外,num:1, id:140724620236448
外,a:200, id:140724620242816

发现最后外部的局部变量成功被修改了,即外部的局部变量num和a的指向变成了新的地址....6448和...2816

python-闭包和装饰器-01-闭包(closure)的更多相关文章

  1. python函数下篇装饰器和闭包,外加作用域

    装饰器和闭包的基础概念 装饰器是一种设计模式能实现代码重用,经常用于查日志,性能测试,事务处理等,抽离函数大量不必的功能. 装饰器:1.装饰器本身是一个函数,用于装饰其它函数:2.功能:增强被装饰函数 ...

  2. python学习-42 装饰器 --- 函数闭包1

    函数闭包举例: def father(name): print('hello world') def son(): print('儿子说:我的爸爸是%s' % name) def grandfson( ...

  3. python进阶(三)~~~装饰器和闭包

    一.闭包 满足条件: 1. 函数内嵌套一个函数: 2.外层函数的返回值是内层函数的函数名: 3.内层嵌套函数对外部作用域有一个非全局变量的引用: def func(): print("=== ...

  4. python学习-43 装饰器 -- 函数闭包2

    函数闭包为函数加上认证功能 1.登陆账号 user_dic ={'username':None,'login':False} def auth_func(func): def wrapper(*arg ...

  5. python中的闭包和装饰器

    重新学习完了函数,是时候将其中的一些重点重新捋一捋了,本次总结的东西只有闭包和装饰器 1.闭包 闭包是python函数中的一个比较重要功能,一般闭包都是用在装饰器上,一般学完闭包就会去学习装饰器,这俩 ...

  6. Python 简明教程 --- 22,Python 闭包与装饰器

    微信公众号:码农充电站pro 个人主页:https://codeshellme.github.io 当你选择了一种语言,意味着你还选择了一组技术.一个社区. 目录 本节我们来介绍闭包与装饰器. 闭包与 ...

  7. Python的高级特性7:闭包和装饰器

    本节跟第三节关系密切,最好放在一起来看:python的高级特性3:神奇的__call__与返回函数 一.闭包:闭包不好解释,只能先看下面这个例子: In [23]: def outer(part1): ...

  8. python闭包与装饰器

    转自小马哥: 闭包和装饰器充分体现了Python语法糖的优雅感觉. 在本文中,我们的实验要完成两个工作,一个是加法,一个是累计调用加法的次数,最普通的Python程序可以这么写: def valida ...

  9. python闭包和装饰器

    本文目录: 1. 闭包的解析和用法 2. 函数式装饰器 3. 类装饰器 一.闭包 闭包是一种函数,从形式上来说是函数内部定义(嵌套)函数,实现函数的扩展.在开发过程中,考虑到兼容性和耦合度问题,如果想 ...

  10. 21.python中的闭包和装饰器

    python中的闭包从表现形式上定义(解释)为:如果在一个内部函数里,对在外部作用域(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). 以下说明主要针对 python ...

随机推荐

  1. 这一次搞懂SpringBoot核心原理(自动配置、事件驱动、Condition)

    @ 目录 前言 正文 启动原理 事件驱动 自动配置原理 Condition注解原理 总结 前言 SpringBoot是Spring的包装,通过自动配置使得SpringBoot可以做到开箱即用,上手成本 ...

  2. Idea+springboot入坑之路

    环境准备 IDEA 社区版: 2019.3 jdk: 1.8.0_241 tomcat: 7.0.99 maven: 3.6.3 spring-boot:2.2.5.RELEASE 插件 spring ...

  3. MySQL 8.0 主从同步

    一.简介 一台服务器充当主数据库服务器,另一台或多台服务器充当从数据库服务器,主服务器中的数据自动复制到从服务器之中.MySQL主从复制的基础是主服务器对数据库修改记录二进制日志,从服务器通过主服务器 ...

  4. Python3笔记009 - 2.6 输入和输出

    第2章 python语言基础 python语法特点 保留字与标识符 变量 数据类型 运算符 输入和输出 2.6 输入和输出 1.input()函数 name = input("请输入姓名:& ...

  5. (私人收藏)精美PPT模板

    精美PPT模板 https://pan.baidu.com/s/1vsRnX5h7t3MZ7qdrFvuI1wsucr

  6. unicode键盘编码表

    键盘uniCode编码 功能键:       8 ==>   Backspace             9 ==>   Tab             12==>   Clear ...

  7. css3 自定义字体_使用@font-face方式实现个性化字体

    当我们在浏览一些网站时发现,里面含有一些十分个性的字体,这些字体并不是我们电脑上安装的字体.那么css是如何实现自定义字体的呢? 资源网站大全https://55wd.com 在css3中可以通过@f ...

  8. web开发,前后分离接口规范

    1. 前言 随着互联网的高速发展,前端页面的展示.交互体验越来越灵活.炫丽,响应体验也要求越来越高,后端服务的高并发.高可用.高性能.高扩展等特性的要求也愈加苛刻,从而导致前后端研发各自专注于自己擅长 ...

  9. bootstrap悬停下拉菜单显示

    使用Bootstrap导航条组件时,如果你的导航条带有下拉菜单,那么这个带下拉菜单的导航在点击时只会浮出下拉菜单,它本身的href属性会失效,也就是失去了超链接功能,这并不是我想要的,我希望导航条的链 ...

  10. jvm之栈、堆

    1. Java Virtual Machine ​ 人群当中,一位叫java的小伙子正向周围一众人群细数着自己取得的荣耀与辉煌.就在此时,c老头和c++老头缓步走来,看着被众人围住的java,c老头感 ...