閉包如何在 Python 中實現狀態保存和封裝？

Python 中的閉包

閉包是Python 中一個優雅而強大的概念，允許函數保留對封閉範圍內的變數的訪問。此功能引入了創建具有保留狀態的函數的能力，從而產生更通用和更有效率的程式碼。

閉包的核心是一個巢狀函數，它可以存取在其封閉範圍內定義的變量，即使在封閉範圍之後也是如此。函數已經執行完畢。這是透過建立一個捕獲封閉函數變數的「閉包物件」來實現的。

為什麼要用閉包？

閉包有幾個好處：

• 保留狀態：閉包讓我們在函數內儲存狀態，即使在封閉函數退出後也允許持久值。
• 封裝：透過封裝資料在閉包中，我們增強了程式碼安全性和組織性。
• 事件處理：閉包有助於建立維護與觸發事件相關的狀態的事件處理程序。

如何建立閉包

在Python 中建立閉包涉及在另一個函數中定義巢狀函數：

def make_counter():
    i = 0
    def counter():  # counter() is a closure
        nonlocal i  # Use nonlocal to access i from the enclosing scope
        i += 1
        return i
    return counter

c1 = make_counter()
c2 = make_counter()

print(c1(), c1(), c2(), c2())

輸出：

1 2 1 2

在此範例中，make_counter 函數傳回一個維護持久計數的閉包。 nonlocal 關鍵字確保計數器閉包可以存取封閉範圍中定義的 i 變數。

結論

閉包是一個基本的 Python 概念，它為封裝、狀態管理和事件處理。它們擴展變數範圍的能力使開發人員能夠創建健壯且高效的程式碼，動態響應不斷變化的條件。

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