Python进阶闭包(Closure)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Python进阶闭包(Closure)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

闭包

学习目标

  • 能够知道闭包的构成条件
  • 能够知道定义闭包的语法格式

1. 闭包的介绍

我们前面已经学过了函数,我们知道当函数调用完,函数内定义的变量都销毁了,但是我们有时候需要保存函数内的这个变量,每次在这个变量的基础上完成一些列的操作,

比如: 每次在这个变量的基础上和其它数字进行求和计算,那怎么办呢?

我们就可以通过咱们今天学习的 闭包来解决这个需求。

闭包的定义:

函数嵌套的前提下,内部函数使用了外部函数的变量,并且外部函数返回了内部函数,我们把这个 使用外部函数变量的内部函数称为闭包

2. 闭包的构成条件

通过闭包的定义,我们可以得知闭包的形成条件:

  1. 在函数嵌套(函数里面再定义函数)的前提下
  2. 内部函数使用了外部函数的变量(还包括外部函数的参数)
  3. 外部函数返回了内部函数

3. 简单闭包的示例代码

# 定义一个外部函数
def func_out(num1):
    # 定义一个内部函数
    def func_inner(num2):
        # 内部函数使用了外部函数的变量(num1)
        result = num1 + num2
        print("结果是:", result)
    # 外部函数返回了内部函数,这里返回的内部函数就是闭包
    return func_inner

# 创建闭包实例    
f = func_out(1)
# 执行闭包
f(2)
f(3)

运行结果:

结果是: 3
结果是: 4

闭包执行结果的说明:

通过上面的输出结果可以看出闭包保存了外部函数内的变量num1,每次执行闭包都是在num1 = 1 基础上进行计算。

4. 闭包的作用

  • 闭包可以保存外部函数内的变量,不会随着外部函数调用完而销毁。

注意点:

  • 由于闭包引用了外部函数的变量,则外部函数的变量没有及时释放,消耗内存。

5. 小结

  1. 当返回的内部函数使用了外部函数的变量就形成了闭包

  2. 闭包可以对外部函数的变量进行保存

  3. 实现闭包的标准格式:

# 外部函数
def test1(a):
	b = 10
	# 内部函数
	def test2():
	    # 内部函数使用了外部函数的变量或者参数
	    print(a, b)
	# 返回内部函数, 这里返回的内部函数就是闭包实例
	return test2

6. 实例代码

# 闭包的作用:可以保存外部函数的变量

# 闭包的形成条件
# 1. 函数嵌套
# 2. 内部函数使用了外部函数的变量或者参数
# 3. 外部函数返回内部函数, 这个使用了外部函数变量的内部函数称为闭包


# 1. 函数嵌套
def func_out():
    # 外部函数
    num1 = 10

    def func_inner(num2):
        # 内部函数
        # 2. 内部函数必须使用了外部函数的变量
        result = num1 + num2
        print("结果:", result)

    # 3. 外部函数要返回内部函数,这个使用了外部函数变量的内部函数称为闭包
    return func_inner

# 获取闭包对象
# 这个new_func就是闭包
# 这里的new_func = func_inner
new_func = func_out()
# 执行闭包
new_func(1)
new_func(10)
结果: 11
结果: 20

1. 案例

需求: 根据配置信息使用闭包实现不同人的对话信息,例如对话:

张三: 到北京了吗? 李四: 已经到了,放心吧。

2. 实现步骤说明

1. 定义外部函数接收不同的配置信息参数,参数是人名
2. 定义内部函数接收对话信息参数
3. 在内部函数里面把配置信息和对话信息进行拼接输出

3. 功能代码的实现

# 外部函数接收姓名参数
def config_name(name):
    # 内部函数保存外部函数的参数,并且完成数据显示的组成
    def inner(msg):
        print(name + ":" + msg)

    print(id(inner))
    # 外部函数要返回内部函数
    return inner


# 创建tom闭包实例(对象)
tom = config_name("tom")
# 创建jerry闭包实例
jerry = config_name("jerry")
# 如果执行tom闭包,因为已经保存了name参数,那么以后在输入的时候都是,tom说:xxx
tom("哥们,过来一下,我们一起玩耍!")
jerry("打死都不去!")
tom("我不吃你")
jerry("谁相信你")
22070368
22070512
tom:哥们,过来一下,我们一起玩耍!
jerry:打死都不去!
tom:我不吃你
jerry:谁相信你

闭包内使用的外部函数变量

# 1. 函数嵌套
def func_out():
    # 外部函数的变量
    num1 = 10

    def func_inner():
        # 在闭包内修改外部函数的变量
        # num1 = 20  # 本意是修改外部函数变量, 其实是在闭包内定义了一个局部变量(修改闭包内使用的外部变量的错误示例)
        # 在闭包内修改外部函数的变量需要使用nonlocal关键字
        nonlocal num1
        num1 = 20

        # 2.内部要使用外部函数的变量
        result = num1 + 10
        print(result)

    print("修改前的外部变量:", num1)
    func_inner()
    print("修改后的外部变量:", num1)


    # 3. 返回内部函数
    return func_inner

# 创建闭包对象
new_func = func_out()
new_func()
30
修改后的外部变量: 20
30

闭包案例说明:

  • 闭包还可以提高代码的可重用性,不需要再手动定义额外的功能函数。

4. 小结

  • 闭包不仅可以保存外部函数的变量还可以提高代码的可重用行。
  • 修改闭包内使用的外部函数变量使用 nonlocal 关键字来完成。

加油!

感谢!

努力!

以上是关于Python进阶闭包(Closure)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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