Python中閉包的概念和實(shí)例分析

這篇文章主要講解了“Python中閉包的概念和實(shí)例分析”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“Python中閉包的概念和實(shí)例分析”吧！

Python中閉包的概念：

我們嘗試從概念上去理解一下閉包。在一些語(yǔ)言中，在函數(shù)中可以（嵌套）定義另一個(gè)函數(shù)時(shí)，如果內(nèi)部的函數(shù)引用了外部的函數(shù)的變量，則可能產(chǎn)生閉包。閉包可以用來(lái)在一個(gè)函數(shù)與一組“私有”變量之間創(chuàng)建關(guān)聯(lián)關(guān)系。在給定函數(shù)被多次調(diào)用的過(guò)程中，這些私有變量能夠保持其持久性。簡(jiǎn)單來(lái)講，當(dāng)某個(gè)函數(shù)被當(dāng)成對(duì)象返回時(shí)，夾帶了外部變量，就形成了一個(gè)閉包。實(shí)例如下：

def make_printer(msg):

def printer():

print msg # 夾帶私貨（外部變量）

returnprinter # 返回的是函數(shù)，帶私貨的函數(shù)

printer = make_printer( Foo! )

printer()

Python中閉包存在的意義：

閉包存在有什么意義呢？為什么需要閉包？閉包存在的意義就是它夾帶了外部變量（私貨），如果它不夾帶私貨，它和普通的函數(shù)就沒(méi)有任何區(qū)別。同一個(gè)的函數(shù)夾帶了不同的私貨，就實(shí)現(xiàn)了不同的功能。其實(shí)你也可以這么理解，閉包和面向接口編程的概念很像，可以把閉包理解成輕量級(jí)的接口封裝。接口定義了一套對(duì)方法簽名的約束規(guī)則，實(shí)例如下。

deftag(tag_name):

defadd_tag(content):

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

returnadd_tag

content = Hello

add_tag = tag( a )

printadd_tag(content)

# <a>Hello</a>

add_tag = tag( b )

printadd_tag(content)

# <b>Hello</b>

在這個(gè)實(shí)例里，我們想要一個(gè)給content加tag的功能，但是具體的tag_name是什么樣子的要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)定，對(duì)外部調(diào)用的接口已經(jīng)確定，就是add_tag(content)。如果按照面向接口方式實(shí)現(xiàn)，我們會(huì)先把a(bǔ)dd_tag寫成接口，指定其參數(shù)和返回類型，然后分別去實(shí)現(xiàn)a和b的add_tag。但是在閉包的概念中，add_tag就是一個(gè)函數(shù)，它需要tag_name和content兩個(gè)參數(shù)，只不過(guò)tag_name這個(gè)參數(shù)是打包帶走的。所以一開始時(shí)就可以告訴我怎么打包，然后帶走就行。

上面的實(shí)例不太生動(dòng)，其實(shí)在我們生活和工作中，閉包的概念也很常見(jiàn)。比如說(shuō)手機(jī)撥號(hào)，你只關(guān)心電話打給誰(shuí)，而不會(huì)去糾結(jié)每個(gè)品牌的手機(jī)是怎么實(shí)現(xiàn)的，用到了哪些模塊。再比如去餐館吃飯，你只要付錢就可以享受到服務(wù)，你并不知道那桌飯菜用了多少地溝油。這些都可以看成閉包，返回來(lái)的是一些功能或者服務(wù)（打電話，用餐），但是這些功能使用了外部變量（天線，地溝油等等）。你也可以把一個(gè)類實(shí)例看成閉包，當(dāng)你在構(gòu)造這個(gè)類時(shí)，使用了不同的參數(shù)，這些參數(shù)就是閉包里的包，這個(gè)類對(duì)外提供的方法就是閉包的功能。但是類遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閉包，因?yàn)殚]包只是一個(gè)可以執(zhí)行的函數(shù)，但是類實(shí)例則有可能提供很多方法。

使用閉包的時(shí)機(jī)：

其實(shí)閉包在Python中很常見(jiàn)，只不過(guò)你沒(méi)特別注意這就是一個(gè)閉包。比如Python中的裝飾器Decorator，假如你需要寫一個(gè)帶參數(shù)的裝飾器，那么一般都會(huì)生成閉包。為什么？因?yàn)镻ython的裝飾器是一個(gè)固定的函數(shù)接口形式。它要求你的裝飾器函數(shù)（或裝飾器類）必須接受一個(gè)函數(shù)并返回一個(gè)函數(shù)：

# how to define

def wrapper(func1): # 接受一個(gè)callable對(duì)象

returnfunc2 # 返回一個(gè)對(duì)象，一般為函數(shù)

# how to use

def target_func(args): # 目標(biāo)函數(shù)

pass

# 調(diào)用方式一，直接包裹

result = wrapper(target_func)(args)

# 調(diào)用方式二，使用@語(yǔ)法，等同于方式一

@wrapper

def target_func(args):

pass

result = target_func()

那么如果你的裝飾器如果帶參數(shù)呢？那么你就需要在原來(lái)的裝飾器上再包一層，用于接收這些參數(shù)。這些參數(shù)（私貨）傳遞到內(nèi)層的裝飾器里后，閉包就形成了。所以說(shuō)當(dāng)你的裝飾器需要自定義參數(shù)時(shí)，一般都會(huì)形成閉包。（類裝飾器例外）

defhtml_tags(tag_name):

defwrapper_(func):

defwrapper(*args, **kwargs):

content = func(*args, **kwargs)

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

returnwrapper

returnwrapper_

@html_tags( b )

defhello(name= Toby ):

return Hello {}! .format(name)

# 不用@的寫法如下

# hello = html_tag( b )(hello)

# html_tag( b ) 是一個(gè)閉包，它接受一個(gè)函數(shù)，并返回一個(gè)函數(shù)

printhello() # <b>Hello Toby!</b>

printhello( world ) # <b>Hello world!</b>

下面讓我們來(lái)了解一下閉包的包到底長(zhǎng)什么樣子。其實(shí)閉包函數(shù)相對(duì)與普通函數(shù)會(huì)多出一個(gè)__closure__的屬性，里面定義了一個(gè)元組用于存放所有的cell對(duì)象，每個(gè)cell對(duì)象一一保存了這個(gè)閉包中所有的外部變量。

>>> defmake_printer(msg1,msg2):

defprinter():

printmsg1,msg2

returnprinter

>>> printer = make_printer( Foo , Bar ) # 形成閉包

>>> printer.__closure__ # 返回cell元組

(<cell at0x03A10930: strobjectat0x039DA218>, <cell at0x03A10910: strobjectat0x039DA488>)

>>> printer.__closure__[0].cell_contents # 第一個(gè)外部變量

Foo

>>> printer.__closure__[1].cell_contents # 第二個(gè)外部變量

Bar

感謝各位的閱讀，以上就是“Python中閉包的概念和實(shí)例分析”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)Python中閉包的概念和實(shí)例分析這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！