Python中閉包的概念和實例分析

這篇文章主要講解了“Python中閉包的概念和實例分析”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Python中閉包的概念和實例分析”吧！

Python中閉包的概念：

我們嘗試從概念上去理解一下閉包。在一些語言中，在函數中可以（嵌套）定義另一個函數時，如果內部的函數引用了外部的函數的變量，則可能產生閉包。閉包可以用來在一個函數與一組“私有”變量之間創建關聯關系。在給定函數被多次調用的過程中，這些私有變量能夠保持其持久性。簡單來講，當某個函數被當成對象返回時，夾帶了外部變量，就形成了一個閉包。實例如下：

def make_printer(msg):

def printer():

print msg # 夾帶私貨（外部變量）

returnprinter # 返回的是函數，帶私貨的函數

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，它和普通的函數就沒有任何區別。同一個的函數夾帶了不同的私貨，就實現了不同的功能。其實你也可以這么理解，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的接口封裝。接口定義了一套對方法簽名的約束規則，實例如下。

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>

在這個實例里，我們想要一個給content加tag的功能，但是具體的tag_name是什么樣子的要根據實際需求來定，對外部調用的接口已經確定，就是add_tag(content)。如果按照面向接口方式實現，我們會先把add_tag寫成接口，指定其參數和返回類型，然后分別去實現a和b的add_tag。但是在閉包的概念中，add_tag就是一個函數，它需要tag_name和content兩個參數，只不過tag_name這個參數是打包帶走的。所以一開始時就可以告訴我怎么打包，然后帶走就行。

上面的實例不太生動，其實在我們生活和工作中，閉包的概念也很常見。比如說手機撥號，你只關心電話打給誰，而不會去糾結每個品牌的手機是怎么實現的，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，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，返回來的是一些功能或者服務（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）。你也可以把一個類實例看成閉包，當你在構造這個類時，使用了不同的參數，這些參數就是閉包里的包，這個類對外提供的方法就是閉包的功能。但是類遠遠大于閉包，因為閉包只是一個可以執行的函數，但是類實例則有可能提供很多方法。

使用閉包的時機：

其實閉包在Python中很常見，只不過你沒特別注意這就是一個閉包。比如Python中的裝飾器Decorator，假如你需要寫一個帶參數的裝飾器，那么一般都會生成閉包。為什么？因為Python的裝飾器是一個固定的函數接口形式。它要求你的裝飾器函數（或裝飾器類）必須接受一個函數并返回一個函數：

# how to define

def wrapper(func1): # 接受一個callable對象

returnfunc2 # 返回一個對象，一般為函數

# how to use

def target_func(args): # 目標函數

pass

# 調用方式一，直接包裹

result = wrapper(target_func)(args)

# 調用方式二，使用@語法，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呢？那么你就需要在原來的裝飾器上再包一層，用于接收這些參數。這些參數（私貨）傳遞到內層的裝飾器里后，閉包就形成了。所以說當你的裝飾器需要自定義參數時，一般都會形成閉包。（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 ) 是一個閉包，它接受一個函數，并返回一個函數

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

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

下面讓我們來了解一下閉包的包到底長什么樣子。其實閉包函數相對與普通函數會多出一個__closure__的屬性，里面定義了一個元組用于存放所有的cell對象，每個cell對象一一保存了這個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 # 第一個外部變量

Foo

>>> printer.__closure__[1].cell_contents # 第二個外部變量

Bar

感謝各位的閱讀，以上就是“Python中閉包的概念和實例分析”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Python中閉包的概念和實例分析這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！