当前位置：首页 > news >正文

[Python]闭包

news 来源：原创 2024/4/24 10:02:00

在这里插入图片描述

前言

系列文章目录
[Python]目录
视频及资料和课件
链接：https://pan.baidu.com/s/1LCv_qyWslwB-MYw56fjbDg?pwd=1234
提取码：1234

文章目录

前言
1. 闭包的介绍
1.1 闭包的定义
1.2 闭包的构成条件
1.3 闭包的作用

2. 简单闭包的示例代码
3. 闭包的使用
3.1 需要进行实现的案例
3.2 实现步骤说明
3.3 代码实现

4. 修改闭包内使用的外部变量
4.1 错误示例
4.2 正确示例

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。

我们就可以通过闭包来解决这个需求。

1.1 闭包的定义

在函数嵌套的前提下，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。

1.2 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

1.3 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。

2. 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)
        # 内部函数必须使用外部函数的变量
        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

# 获取闭包对象
# f 就是闭包  
# 这里 f = func_inner
f = func_out(1)
# 执行闭包
f(2)
f(3)

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。

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。闭包不释放，外部函数内的变量被闭包一直持有，外部函数内的变量不能释放，只有当闭包释放，与闭包有关的才能进行释放。

3. 闭包的使用

3.1 需要进行实现的案例

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。

3.2 实现步骤说明

定义外部函数接收不同的配置信息参数，参数是人名，即人名使用外部函数进行保存。
定义内部函数接收对话信息参数，内部函数使用外部函数的人名变量，进行对话的实现。
在内部函数里面把配置信息和对话信息进行拼接输出。

3.3 代码实现

# 外部函数保存人名信息，外部函数接收姓名为参数
def config_name(name):
    # 内部函数实现对话，内部函数使用外部函数保存的姓名，完成对话
    def inner(msg):
        print(name + ':' + msg)

    # 获取内部函数的内存地址，查看创建的闭包是否会相同
    print(id(inner))
    # 外部函数返回内部函数
    return inner


# 创建tom闭包实例
tom = config_name('tom')
# 创建jerry闭包实例
jerry = config_name('jerry')

# 执行闭包
tom('到北京了吗?')
jerry('已经到了，放心吧。')

4. 修改闭包内使用的外部变量

4.1 错误示例

# 外部函数
def f_out():
    # 外部函数的变量
    num = 10

    # 内部函数
    def f_inner():
        # 修改外部函数变量的值
        num = 11
        # 内部函数使用外部函数的变量
        res = num + 10
        print(res)

    # 验证是否可以修改外部变量
    print('修改前的num值：', num)
    # 调用内部函数修改外部函数的变量
    f_inner()
    print('修改前的num值：', num)

    # 返回内部函数
    return f_inner


# 创建闭包
f = f_out()
f()

没有成功修改外部变量的值，是由于在内部函数num=11相当于创建了一个局部变量num与外部函数的num不同，所以不能修改外部函数的变量值。

4.2 正确示例

修改闭包内使用的外部变量，需要使用关键字：nonlocal，告诉解释器，此处使用的是外部变量

# 外部函数
def f_out():
    # 外部函数的变量
    num = 10

    # 内部函数
    def f_inner():
        # 修改外部函数变量的值
        # nonlocal 使用此关键字告诉解释器，这里使用的是外部函数的变量 num
        nonlocal num
        # 修改外部变量的值
        num = 11
        # 内部函数使用外部函数的变量
        res = num + 10
        print(res)

    # 验证是否可以修改外部变量
    print('修改前的num值：', num)
    # 调用内部函数修改外部函数的变量
    f_inner()
    print('修改前的num值：', num)

    # 返回内部函数
    return f_inner


# 创建闭包
f = f_out()
f()