测开之函数进阶篇・第六篇《闭包》

Posted 2021-09-13 七月的小尾巴

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    • • 闭包的概念
      • 闭包的内存分配机制

闭包

闭包的概念

一个完整的闭包，必须满足以下三个条件：
1、函数中嵌套函数
2、外层函数返回内存嵌套函数名
3、内存嵌套函数有引用外层的一个非全局变量

def func():

    num = 100

    def count_book():
        print(num)
        print("这个是计算买书方式的函数")
    return count_book


res = func()
res()

下面我们根据上方的代码进行分析：
1、第一个条件，函数中嵌套了一个函数，我们在 func() 函数中嵌套了 count_book() 函数，这个条件满足
2、第二个条件，外层函数返回内存函数的变量名，我们在外层函数中返回了 return count_book
3、第三个条件，内层函数对外部作用域有一个非全局的变量进行引用，可以看到我们在 count_book() 函数中引导了外层的变量 num

因此，满足上方的条件，形成了一个闭包。

闭包的调用方式，和普通的函数调用不同，同上是上方的代码，假设我们是直接调用 func() 函数，从下方图中，我们可以看到，没有任何返回结果。

这个时候我们需要定义一个函数变量去接收func()函数。

res = func()
res()

返回：
100
这个是计算买书方式的函数

Process finished with exit code 0

闭包的内存分配机制

下面我们来看一下这个函数，我们在嵌套函数中，使用了外层函数定义的实参，这个情况，也算是闭包。
那么闭包的作用是是什么呢？

def func(num):

    def count_book():
        print(num)
        print("这个是计算买书方式的函数")
    return count_book


res = func("111")
print(res.__closure__)

在之前我们使用递归函数的时候，每一次执行递归操作时，程序都会在内存中分配一个内存空间，那么这种情况下，是非常占用内存的。
因此，闭包的实现机制时，在我们函数执行的时候，系统会自动分配一块内存，如果要执行函数内部的代码，他会在之前分配的那块内存中读取数据。

以我们上方的代码为例，在运行 func() 函数时，程序首先会 func() 分配一块内存空间，此时 count_book() 还未被执行，是在 func() 的内存内的。当我们需要调用 count_book() 时，我们需要定义一个新的函数变量 res()进行接收，此时系统会给res()也分配一块内存空间。

闭包之所以要求内存嵌套函数有引用外层的一个非全局的变量，是因为假设闭包引用的变量是外层的全局变量，那么当外部对全局变量进行修改的时候，闭包内的数据就会发生改变。

因此当我们执行闭包的时候，闭包内置的 __closure__方法，会对该变量进行锁定，外层无法修改内层的数据，内层的数据也不会对外层发生改变。实现数据的锁定，提高数据的稳定性。