python闭包和装饰器（转）

Posted 2020-09-25

 

一、python闭包

1、内嵌函数

>>> def func1():
...     print (‘func1 running...‘)
...     def func2():
...             print (‘func2 running...‘)
...     func2()
... 
>>> func1()
func1 running...
func2 running...

内部函数func2作用域都在外部函数func1作用域之内 
如果试图在外部函数的外部调用内部函数将会报错

>>> func2()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name ‘func2‘ is not defined

 

 

如果试图在一个内部函数里对外部作用域（不包括外部函数的外部作用域）的变量进行引用，内部函数就会被认为是闭包

>>> def FuncX(x):
...     def FuncY(y):
...             return x*y
...     return FuncY

对于FuncY函数来说，对在FuncX函数的整个作用域（FuncY函数的非全局作用域的外部作用）的变量x进行引用，自此就可以说FuncY函数就是所谓的闭包

 

>>> f = FuncX(8)
>>> f
<function FuncY at 0x7f3a436fc2a8>
>>> type(f)
<type ‘function‘>
>>> f(10)
80
>>> FuncX(7)(8)
56

 

由于闭包本身是基于内部函数这一概念而来，所以不能在外部函数的外部作用域对内部函数进行调用

>>> FuncY(8)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name ‘FuncY‘ is not defined

 

既然是基于内部函数这一概念而来，自然对于内部函数来说对引用外部函数作用域内的变量进行修改，将会启动解释器的屏蔽机制

>>> def Func1():
...     x = 233
...     def Func2():
...             x *=x
...             return x
...     return Func2()
... 
>>> Func1()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 6, in Func1
  File "<stdin>", line 4, in Func2
UnboundLocalError: local variable ‘x‘ referenced before assignment

 

x*=x的左值此时是内部函数作用域里的变量，此时试图将没有定义的数据进行平方操作，因此报错

>>> def Func1():
...     x = 233
...     def Func2():
...             x = 321
...             return x
...     return Func2()
... 
>>> Func1()
321

内部函数创建x变量并且屏蔽外部函数作用域内的x变量

 

python3之前的解决办法

应用容器类型（list,tuple之类的）存放外部函数作用域的变量从而不会被屏蔽机制屏蔽掉，因为容器类型不是存放在栈里面

>>> def Func1():
...     x = [233]
...     def Func2():
...             x[0] *= x[0]
...             return x[0]
...     return Func2()
... 
>>> Func1()
54289

python3之后的解决办法：nonlocal关键字

>>> def Func1():
...     x = 233
...     def Func2():
...     nonlocal x
...             x *= x
...             return x
...     return Func2()
... 
>>> Func1()
54289

 

二、装饰器

事实上，装饰器就是一种的闭包的应用，只不过其传递的是函数：

 

 @makeitalic 装饰器将函数 hello 传递给函数 makeitalic，函数 makeitalic 执行完毕后返回被包装后的 hello 函数，而这个过程其实就是通过闭包实现的。@makebold 也是如此，只不过其传递的是 @makeitalic 装饰过的 hello 函数，因此最后的执行结果 <b> 在 <i>外层，这个功能如果不用装饰器，其实就是显式的使用闭包：

闭包的作用

闭包的最大特点是可以将父函数的变量与内部函数绑定，并返回绑定变量后的函数（也即闭包），此时即便生成闭包的环境（父函数）已经释放，闭包仍然存在，这个过程很像类（父函数）生成实例（闭包），不同的是父函数只在调用时执行，执行完毕后其环境就会释放，而类则在文件执行时创建，一般程序执行完毕后作用域才释放，因此对一些需要重用的功能且不足以定义为类的行为，使用闭包会比使用类占用更少的资源，且更轻巧灵活，现举一例：假设我们仅仅想打印出各类动物的叫声，分别以类和闭包来实现：

可以看到输出结果是完全一样的，但显然类的实现相对繁琐，且这里只是想输出一下动物的叫声，定义一个 Animal 类未免小题大做，而且 voice 函数在执行完毕后，其作用域就已经释放，但 Animal 类及其实例 dog 的相应属性却一直贮存在内存中：

 

而这种占用对于实现该功能后，则是没有必要的。

除此之外，闭包还有很多其他功能，比如用于封装等，另外，闭包有效的减少了函数参数的数目，这对并行计算非常有价值，比如可以让每台电脑负责一个函数，然后串起来，实现流水化的作业等。

 

 

转自：http://blog.csdn.net/ChangerJJLee/article/details/52598629

https://segmentfault.com/a/1190000004461404