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python闭包详解-详解python中的闭包

闭包的概念

我们尝试从概念上去理解一下闭包。

在一些语言中,在函数中可以(嵌套)定义另一个函数时,如果内部函数引用了外部函数的变量,则可能产生闭包。闭包可以用来在一个函数与一组“私有”变量之间创建关联关系。在给定函数被多次调用过程中,这些私有变量能够保持持久性。

用比较容易懂得人话说,就是当某个函数被当成对象返回时,夹带了外部变量,就形成了一个闭包。看下例子:

def make_printer(msg):

def printer():

print(msg) # 夹带私货(外部变量)

return printer # 返回的是函数,带私货的函数

printer = make_printer("Foo!")

printer()

支持将函数当成对象使用的编程语言,一般都支持闭包。比如python,JavaScript。

如何理解闭包

闭包存在有什么意义呢?为什么需要闭包

我个人认为,闭包存在的意义就是它夹带了外部变量(私货),如果它不夹带私货,它和普通的函数就没有任何区别。同一个的函数夹带了不同的私货,就实现了不同的功能。其实你也可以这么理解,闭包和面向接口编程的概念很像,可以把闭包理解成轻量级的接口编程。

接口定义了一套对方法签名的约束法则。

def tag(tag_name):

def add_tag(content):

return "<{0}>{1}{0}>".format(tag_name, content)

return add_tag

content = "Hello"

add_tag = tag("a")

print(add_tag(content)) # Hello

add_tag = tag("b")

print(add_tag(content)) # Hello

在这个例子里,我们想要给content加tag功能,但是具体的tag_name是什么样子的要根据实际需求来定,对外部调用的接口已经确定,就是add_tag(content)。如果按照面向接口方式实现,我们会先把add_tag写成接口,指定其函数和返回类型,然后分别去实现a和b的add_tag。

但是在闭包的概念中,add_tag就是一个函数,它需要tag_name和content两个参数,只不过tag_name这个参数是打包带走的。所以一开始时就可以告诉我怎么打包,然后带走就行。

上面的例子不太生动,其实我们生活和工作中,闭包的概念也很常见。比如说手机拨号,你只关心电话打给谁,而不会去纠结每个 品牌的手机是怎么实现的,用到了哪些模块。再比如去餐馆吃饭,你只要付钱就可以享受到服务,你并不知道那桌饭菜用了多少地沟油。这些都可以看成闭包,返回来的是一些功能或服务(打电话,用餐),但是这些功能使用了外部变量(天线,地沟油等等)

你也可以把一个类实例看成闭包,当你在构造这个类时,使用了不同的参数,这些参数就是闭包里的包,这个类对外提供的方法就是闭包的功能。但是类远远大于闭包,因为闭包只是 一个可以执行的函数,但是类实例则有可能提供很多方法。

何时使用闭包

其实闭包在python中很常见,只不过你没特别注意这就是一个闭包。比如python中的装饰器Decorator,假如你需要写一个带参数的装饰器,那么一般都会生成闭包。

为什么?因为python的装饰器是一个固定的函数接口形式。它要求你的装饰器函数(或装饰器类)必须接受一个函数再返回一个函数:

# how to define

def wrapper(func1): # 接受一个callable对象

return func1 # 返回一个对象,一般为函数

# how to use

def target_func(args): # 目标函数

pass

# 调用方式1,直接包裹

result = wrapper(target_func("123"))

# 调用方式2,使用@语法,等同于方式1

@wrapper

def target_func(args):

pass

result = target_func()

那么如果你的装饰器带参数呢?那么你就需要在原来的装饰器上再包一层,用于接收这些参数。这些参数(私货)传递到内层装饰器后,闭包就形成了。所以说当你的装饰器需要自定义参数时,一般都会形成闭包(类装饰器除外)

def html_tags(tag_name):

def wrapper_(func):

def wrapper(*args, **kwargs):

content = func(*args, **kwargs)

return "<{tag}>{content}{tag}>".format(tag=tag_name, content=content)

return wrapper

return wrapper_

@html_tags("a")

def hello(name="Toby"):

return "Hello {}!".format(name)

# 不用@的写法

# hello = html_tags("b")(hello)

# html_tags("b") 是一个闭包,它接受一个函数,并返回一个函数

print(hello()) # Hello Toby!

print(hello("world")) # Hello world!

再了解下闭包到底长什么样子。其实闭包函数相对于普通函数会多出一个__closure__的属性,里面定义了一个元组用于存放所以的cell对象,每个 cell对象一一保存了这个闭包中所有的外部变量。

def make_printer(msg1, msg2):

def printer():

print(msg1, msg2)

return printer

printer = make_printer("Foo", "Bar") # 形成闭包

print(printer.__closure__) # 返回cell元组

(, )

print(printer.__closure__[0].cell_contents) # 第一个外部变量"Foo"

print(printer.__closure__[1].cell_contents) # 第二个外部变量"Bar"

以上就是详解python中的闭包的详细内容,更多关于python 闭包的资料请关注python博客其它相关文章!

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