python的namespace和闭包（closure）

Posted 2020-09-29

在讨论闭包之前，先总结一下python的命名空间namespace，一般的语言都是通过namespace来识别名字标识，无论是变量，对象，函数等等。python划分3个名字空间层次，local：局部，标识为当前函数内，当前类内，比如局部变量。global：全局，标识当前模块，也就是当前文件，比如全局变量等。最后一类 built-in，内建，这个是作用域比较大，跨模块（文件）都可以标识，比如我们自建的文件中，引用内建函数dir()， 这就是一个典型的例子，自建的文件中能够并没有声明dir()，但由于dir()是built_in内建函数，故在所有文件或模块都可以引用。

再来讨论闭包：百度上对闭包的定义是：闭包是指可以包含自由变量的代码块。定义简单明了，也有把自由变量成为环境变量的。紧接着定义什么是自由变量或环境变量：这些变量不是在这个代码块内或者任何全局上下文中定义的，而是在定义代码块的环境中定义（局部变量）。结合namespace的概念，自由变量的位置：既不在函数local范围内，也不在全局global范围内，而是在两个函数的作用域之间。举个例子：

 1 def numFunc(a, b):
 2     num = 100
 3     num2 = 200
 4     num3 = 300
 5     print(‘print s in numbunc‘, s)
 6 
 7     def addfunc(a, b):
 8         s = ‘string in addfunc‘
 9         x = num
10         y = num3
11         print(‘print s in addFunc‘, s)
12 
13     return addfunc

num， num2， num3， 这三个变量符合自由变量的描述，既不在局部local内，也不再全局global内。而是在两个函数的作用域之间。

所以咱们说白了，闭包从形式上说，就是函数内嵌一个函数。但是还需满足两个条件，1.内层函数引用环境变量（自由变量）2外部函数返值为内部函数名

 

再来说闭包有什么用？ 闭包减少了参数的传递数量， 设计闭包是为了增加代码重复利用。还有的文章中说到，闭包是为了方便并行计算设计的，随着我们深入学习，会继续充实这篇文章，发觉闭包的更多作用。另外是不是跟装饰器有点像呢？

 

闭包的特性 __closure__

__closure__是内部函数的一个属性，用来保存环境变量，还以上边的代码为例，我们看一下环境变量都包含什么，什么样的变量可以记录到环境变量中得以保存：

 

从结果中我们看到，num和num3被保存了下来，而num2没有被保存，原因很简单，因为定义中，内部函数必须引用自由变量，num2没有被引用。

 

 

闭包的不习惯

在c/c++中好像没有闭包的概念，也没有环境变量（自由变量）的概念，所以函数包含函数，或者外部函数返回内部函数，会造成异常，因为内部函数返回，堆栈消失，所有内部变量都不存在了。而python的闭包设计是允许返回局部变量的，这给我们这些从c/c++转过来的少年带来了很大的不适应，总感觉要出大事，这时候想想__closure__属性，python的闭包设计使推出内部函数后，没有回收内部函数的部分资源，而是作为环境变量保存下来了，慢慢习惯。

 

闭包与函数的区别

有的文章说闭包不是函数，只是看起来像个函数。