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    Python中闭包Closure是什么?有哪些应用?

    类型:转载      发布者:不言2018-10-13 14:53:21

    php中文网赞助会员本篇文章给大家带来的内容是关于Python中闭包Closure是什么?有哪些应用?有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对你有所帮助。

    一、函数作为返回值

    介绍“闭包”之前,先了解一下函数作为返回值的情况。
    高阶函数除了可以接收函数作为参数外,还可以把函数作为结果值返回。例如之前介绍的装饰器中,就出现了将函数作为返回值。

    二、闭包

    1、产生闭包的条件以及作用

    什么是闭包?
    当在函数中嵌套另一个函数时,如果内部函数引用了外部函数的变量,则可能产生闭包。
    所以闭包产生的三个条件(缺一不可)

    • 1、必须嵌套一个内部函数

    • 2、内部函数必须引用外部函数的变量

    • 3、外部函数必须返回内部函数

    那为什么要试用闭包,闭包的作用呢?

    • 1、闭包可以根据外部函数的局部变量来得到不同的结果

    • 2、当闭包执行完成后,仍可以保持当前的运行环境,执行结果依赖于该函数上一次的运行结果

    2、闭包举例

    栗子一:求序列之和

    >>> def calc_sum(*args):
    ...     ax = 0
    ...     for n in args:
    ...         ax = ax + n
    ...     return ax  # 返回变量
    ...
    >>> calc_sum(1,2,3)
    6

    但是,现在如果要求不需要立即取得求和结果,而是在后面的代码中,根据需要再计算,该怎么弄呢?
    我们可以不返回求和的结果,而返回求和的函数,如下:

    >>>def lazy_sum(*args):
    ...    def sum():            # sum()是内部函数,可以利用外部函数的参数
    ...        ax = 0
    ...        for n in args:    # sum()中使用外部函数的局部变量
    ...            ax = ax + n 
    ...        return ax
    ...    return sum            # 形成闭包,此时,*args保存在返回的函数中
    ...
    >>>f = lazy_sum(1,3,5,7,9)
    >>>f          # 此时返回的是求和函数
    >>> f()       # 调用函数f()时,才真正计算求和的结果
    25

    注意:

    lazy_sum()函数的内部执行顺序,执行f时,运行到return sum处,*args保存在返回函数中,返回的是sum()函数。当执行f()时,相当于执行sum(),且包含*args。

    当我们调用lazy_sun()时,每次都会返回一个新的函数,即使传入相同的参数,但是f()调用结果不影响。

    我们来验证第二点:

    # 但是调用 f1() 与f2()的调用结果互不影响
    >>> f1 = lazy_sum(1,3,5,7,9)
    >>> f2 = lazy_sum(1,3,5,7,9)
    >>> f1
    <function lazy_sum.<locals>.sum at 0x013DD618>
    >>> f2
    <function lazy_sum.<locals>.sum at 0x02F92DF8>
    >>> f1 == f2
    False
    >>> f1() == f2()
    True
    >>> f1()
    25
    >>> f2()
    25
    >>> id(f1())
    1627215984
    >>> id(f2())
    1627215984

    说明:f1与f2返回函数的位置不一样,所以f1==f2返回结果为False。
    但是不影响最后的执行结果,f1()与f2()的执行结果均为25,且用id()进行查看,指向是同一块区域。

    栗子二:

    def count():
        fs = []
        for i in range(1, 4):
            def f():         # 返回函数f()放在循环里
                return i*i
        fs.append(f)
        return fs
    f1, f2, f3 = count()

    实际执行结果为:f1=9 f2=9 f3=9
    可能与实际想的([1,4,9])有点不一样。因为f()函数放在了for循环里,只有当循环结束后,最后才返回i=3的执行结果9。
    所以返回函数最好不要引用任何循环变量,或者说后续可能变化的量。那如何来修改呢?

    def count():
        def f(j):
            def g():
                return j*j      # 形成闭包
            return g
        fs = []
        for i in range(1, 4):
            fs.append(f(i))      # 一个i值进入后,f(i)立刻被执行,并加入到fs中
        return fs
    
    f1, f2, f3 = count()  # 返回函数g没有引用j

    最后结果:[1,4,9] 即f1=1 f2=4 f3=

    三、匿名函数lambda

    定义:匿名函数指一类无需定义标识符函数名的函数或者子程序。Python允许使用lambda关键字创造匿名函数。

    语法:lambda 参数:表达式
    或者 lambda 形参1,…,形参n : function(形参),入参1,…,入参n

    注意:1、lambda函数可以接收任意多个参数并且返回单个表达式的值;
    2、lambda中不能包含命令,返回的表达式不能超过一个。

    优点:1、可以省去定义函数的过程,精简代码;
    2、对于一些抽象的、不会重复使用的函数可以用lambda进行定义。

    例子:

    >>> list( map( lambda x: x*x ,[1,2,3] ) )
    [1, 4, 9]

    其中lamdba x : x*x 实现的是:def f(x): return x*x 的功能。

    • 可以把匿名函数赋值给一个变量,再利用变量调用该函数。例如:

    >>> f = lambda x:x*x  
    >>> f(5) # 调用
    >>> g = lambda x,y=2 : x*y
    >>> g(2,4)
    8
    >>> g(2)    # 默认y=2
    4
    • 可以把匿名函数作为返回值返回,例如:

    return lambda x:x*x

    以上就是Python中闭包Closure是什么?有哪些应用?的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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