一. 一切皆对象
函数式编程并没有标准定义,如果代码非常繁琐则考虑使用。
学习闭包的概念,不是python独有的。
其他大多数语言中的函数只是一段可执行的代码,并不是对象。
python中的函数是对象,一切皆对象。可以把函数赋值给变量:
a = 1
a = '2'
a = def
甚至可以把函数当作另外一个函数的参数传递或者当成返回值返回,而C#中要封装成委托。
二.什么是闭包:闭包=函数+函数定义时的环境变量
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。—— 维基百科
用比较容易懂的人话说,就是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。
1.
code1
def curve_pre():
def curve():
pass
curve() #找不到,因为curve()的作用域仅限于curve_pre()的内部
code2
def curve_pre():
def curve():
print('This is a function')
pass
return curve #函数可以作为结果返回
f = curve_pre() #函数可以赋值
f()#执行函数,不会报错
#This is a function
code3
def curve_pre():
a = 25 #局部变量在curve的外部
def curve(x): #接受抛物线的x值
return a * x * x
return curve #返回一个函数
f = curve_pre()
print(f(2)) #调用curve()函数
#100
code4
a = 10
def f1(x):
return a * x * x
print(f1(2))
#40 #局部变量找不到会去上一级找
code 3 和 code4 对比
def curve_pre():
a = 25 #局部变量在curve的外部
def curve(x): #接受抛物线的x值
return a * x * x
return curve #返回一个函数
a = 10 #定义a = 10
f = curve_pre()
print(f(2)) #调用curve()函数
#100 #仍然是a = 25的取值,取得是定义时的环境变量,这就是闭包
函数及其外部环境变量所构成的整体叫做闭包
2.环境变量要在函数外部,但不能是全局变量:
a = 25 #a定义为了全局变量
def curve_pre():
def curve(x): #接受抛物线的x值
return a * x * x
return curve #返回一个函数
a = 10
f = curve_pre()
print(f(2)) #调用curve()函数
#40 #a的值被改变了,因为没有形成闭包
查看:
def curve_pre():
a = 25 #局部变量在curve的外部
def curve(x): #接受抛物线的x值
return a * x * x
return curve #返回一个函数
a = 10
f = curve_pre()
print(f.__closure__)
print(f.__closure__[0].cell_contents)#取出闭包的环境变量
print(f(2)) #调用curve()函数
#(<cell at 0x0031AAF0: int object at 0x0FF93A80>,)
#25 #这里是a的值
#100
三.一个事例看看闭包
1.闭包的意义:闭包保存的是一个环境,把函数现场保存起来了。
闭包 = 函数 + 函数定义时的环境变量(不能是全局变量)
2. 闭包的经典误区 从外层向内层分析
def f1():
a = 10
def f2():
a = 20 #对a重新赋值局部变量,不会影响到外部
print(a)
print(a) #10
f2() #20 #f1内部调用f2
print(a) #10
f1()
#10
#20
#10
验证其是不是一个闭包:
1
def f1():
a = 10
def f2():
a = 20
# print(a)
#print(a)
f2()
#print(a)
f = f1() #f1是None类型
print(f.__closure__) #报错
(2)加上返回值,仍然不是闭包函数:
def f1():
a = 10
def f2():
a = 20 #a被认为是一个局部变量了,就不认为是个环境变量了
return a
return f2
f = f1()
print(f.__closure__) #没有__closure__属性
#None
(3)去掉f2()中的赋值后是闭包函数:
def f1():
a = 10
def f2():
#a = 20 #删除a = 20,此时a被python认为是一个局部变量
return a
return f2
f = f1()
print(f.__closure__)
#(<cell at 0x02F5AAF0: int object at 0x0FF93990>,)
原因:环境变量不能当作一个变量去赋值,而是一定要去引用外部。
四.出个题,用闭包解决!
闭包不是必不可少的东西,只是可以使你的代码架构更加合理。
题目:
旅行者,x = 0 为起点,没走一步加1,计算出旅行者当前所处的位置。
关键点:每次调用时需要调用上次的结果
1.先用非闭包解决一下
origin = 0
def go(step):
global origin #将origin变成全局变量
new_pos = origin + step
origin = new_pos #等号左边的origin被python认识是局部变量
return origin
print(go(2))
print(go(3))
print(go(6))
#2
#5
#11
2.再用闭包解决一下
origin = 0
def factory(pos): #工厂模式
def go(step):
nonlocal pos #强制声明不是局部变量
new_pos = pos + step
pos = new_pos
return new_pos
return go
tourist = factory(origin)
print(tourist(2))
print(origin)
print(tourist(3))
print(tourist(6))
#2
#0
#5
#11
并没有改变全局变量origin的值
五.小谈函数式编程
- python和Javascript都会使用闭包。
- 闭包特点:在一个函数外部间接调用函数内部的变量,从模块级别间接调用局部变量。
- 极易造成内存泄漏。
闭包的概念