Python中闭包的概念和实例分析

这篇文章主要讲解了“Python中闭包的概念和实例分析”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Python中闭包的概念和实例分析”吧！

Python中闭包的概念：

我们尝试从概念上去理解一下闭包。在一些语言中，在函数中可以（嵌套）定义另一个函数时，如果内部的函数引用了外部的函数的变量，则可能产生闭包。闭包可以用来在一个函数与一组“私有”变量之间创建关联关系。在给定函数被多次调用的过程中，这些私有变量能够保持其持久性。简单来讲，当某个函数被当成对象返回时，夹带了外部变量，就形成了一个闭包。实例如下：

def make_printer(msg):

def printer():

print msg # 夹带私货（外部变量）

returnprinter # 返回的是函数，带私货的函数

printer = make_printer( Foo! )

printer()

Python中闭包存在的意义：

闭包存在有什么意义呢？为什么需要闭包？闭包存在的意义就是它夹带了外部变量（私货），如果它不夹带私货，它和普通的函数就没有任何区别。同一个的函数夹带了不同的私货，就实现了不同的功能。其实你也可以这么理解，闭包和面向接口编程的概念很像，可以把闭包理解成轻量级的接口封装。接口定义了一套对方法签名的约束规则，实例如下。

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>

在这个实例里，我们想要一个给content加tag的功能，但是具体的tag_name是什么样子的要根据实际需求来定，对外部调用的接口已经确定，就是add_tag(content)。如果按照面向接口方式实现，我们会先把add_tag写成接口，指定其参数和返回类型，然后分别去实现a和b的add_tag。但是在闭包的概念中，add_tag就是一个函数，它需要tag_name和content两个参数，只不过tag_name这个参数是打包带走的。所以一开始时就可以告诉我怎么打包，然后带走就行。

上面的实例不太生动，其实在我们生活和工作中，闭包的概念也很常见。比如说手机拨号，你只关心电话打给谁，而不会去纠结每个品牌的手机是怎么实现的，用到了哪些模块。再比如去餐馆吃饭，你只要付钱就可以享受到服务，你并不知道那桌饭菜用了多少地沟油。这些都可以看成闭包，返回来的是一些功能或者服务（打电话，用餐），但是这些功能使用了外部变量（天线，地沟油等等）。你也可以把一个类实例看成闭包，当你在构造这个类时，使用了不同的参数，这些参数就是闭包里的包，这个类对外提供的方法就是闭包的功能。但是类远远大于闭包，因为闭包只是一个可以执行的函数，但是类实例则有可能提供很多方法。

使用闭包的时机：

其实闭包在Python中很常见，只不过你没特别注意这就是一个闭包。比如Python中的装饰器Decorator，假如你需要写一个带参数的装饰器，那么一般都会生成闭包。为什么？因为Python的装饰器是一个固定的函数接口形式。它要求你的装饰器函数（或装饰器类）必须接受一个函数并返回一个函数：

# how to define

def wrapper(func1): # 接受一个callable对象

returnfunc2 # 返回一个对象，一般为函数

# how to use

def target_func(args): # 目标函数

pass

# 调用方式一，直接包裹

result = wrapper(target_func)(args)

# 调用方式二，使用@语法，等同于方式一

@wrapper

def target_func(args):

pass

result = target_func()

那么如果你的装饰器如果带参数呢？那么你就需要在原来的装饰器上再包一层，用于接收这些参数。这些参数（私货）传递到内层的装饰器里后，闭包就形成了。所以说当你的装饰器需要自定义参数时，一般都会形成闭包。（类装饰器例外）

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@的写法如下

# hello = html_tag( b )(hello)

# html_tag( b ) 是一个闭包，它接受一个函数，并返回一个函数

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

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

下面让我们来了解一下闭包的包到底长什么样子。其实闭包函数相对与普通函数会多出一个__closure__的属性，里面定义了一个元组用于存放所有的cell对象，每个cell对象一一保存了这个闭包中所有的外部变量。

>>> defmake_printer(msg1,msg2):

defprinter():

printmsg1,msg2

returnprinter

>>> printer = make_printer( Foo , Bar ) # 形成闭包

>>> printer.__closure__ # 返回cell元组

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

>>> printer.__closure__[0].cell_contents # 第一个外部变量

Foo

>>> printer.__closure__[1].cell_contents # 第二个外部变量

Bar

感谢各位的阅读，以上就是“Python中闭包的概念和实例分析”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Python中闭包的概念和实例分析这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是亿速云，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！