Python閉包的詳細介紹

在電腦科學中，閉包（Closure）是詞法閉包（Lexical Closure）的簡稱，是引用了自由變數的函數。這個被引用的自由變數將會和這個函數一同存在，即使已經離開了創造它的環境也不例外。所以，有另一種說法認為閉包是由函數和與其相關的引用環境組合而成的實體。閉包在運行時可以有多個實例，不同的引用環境和相同的函數組合可以產生不同的實例。

我比較傾向後一種，把閉包看做一種組織程式碼的結構，原因我後面解釋。

那閉包程式碼結構是怎麼樣的呢？

Python中，一切皆對象，這當然包括函數了。函數物件可以賦值給一個變量，而且透過這個變數可以呼叫該函數；函數物件也作為參數進行傳遞，也可以作為某個函數的返回結果。而且，在Python中，函數可以巢狀定義。

Python以函數物件為基礎，為閉包這一語法結構提供支援

先看一個例子

def f1():
    name1 = 'Alice'
    name2 = 'Bob'
    def f2():
        print('hello,%s,%s' %(name1,name2))    return f2 


if __name__ == '__main__':
    name1 = 'David'
    name2 = 'Frank'
    func = f1()
    func()
    print(func.__closure__)
    print(func.__closure__[0].cell_contents)
    print(func.__closure__[1].cell_contents)# 输出hello,Alice,Bob
(<cell at 0x03A55CF0: str object at 0x03CBEA20>, <cell at 0x03CBEAD0: str object at 0x03CBEAA0>)
Alice
Bob

函數f2 定義在函數f1 的內部，並且調用了f1 內定義的變數name1 和name2 。

f1 回傳了 f2 這個函數對象，而實際上傳回的 f2 中已經包含了 f1 中的變數name1 和name2，這點從程式碼的運行結果就可以看出來。

在主程式中，雖然重新定義了name1 和name2，但函數 func 執行時呼叫的仍然是定義時的變數值，即它的引用環境變量，而不是使用時的變數值。

總結一下，Python中，閉包就是一個包含了函數和引用環境變數的程式碼區塊，我傾向於把閉包看做一種程式碼結構，而不是函數，是因為第一次調用它的時候，只是把閉包的引用環境和內部的函數包裝在一起，以一個函數物件來返回，而沒有執行內部的函數，當調用這個函數物件時，才會執行內部的函數功能。

引用環境變數的值被保存在函數物件的closure屬性中。 closure裡包含了一個元組(tuple)。這個元組中的每個元素是cell類型的物件。我們看到第一個cell包含的就是Alice，也就是我們建立閉包時的環境變數name1的值。這一點從上面程式碼的運行結果可以看出來。

現在回頭看一看，百科對閉包的解釋。

現在，再舉一個例子：

# 此例子转自伯乐在线def line_def(a, b):
    def line(x):
        return a * x + b    return lineif __name__ == '__main__':
    func = line_def(2, 3)
    print(func(5))# 输出13

在這個例子中，函數line和環境變數a, b 構成了閉包，我們只需改變a, b 的值就能獲得不同的直線函數line，提高了封裝性，使得我們只需關注參數a, b就可以了，不要關心內部直線的實現。

閉包的最大特點是可以將外部函數的變數與內部函數綁定，並傳回綁定變數後的函數（也即閉包），此時即便產生閉包的環境（外部函數）已經釋放，閉包仍然存在。

閉包的一大應用就是裝飾器，只不過其傳遞的是函數。這個下次再寫。

以上是Python閉包的詳細介紹的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！