python的闭包

*从作用域的概念开始：

全局作用域：整个程序运行环境中都可见。

局部作用：函数、类内部可见。

两者特点：

1.局部变量使用范围不能超过其所在的局部作用域。

2.外层变量作用域在内层作用域可见。在内层作用域定义一个同名的局部变量时，相当于在当前作用域重新定义一个新的变量，但不会覆盖外层作用域的同名变量。举例如下：

 

x = 5
def foo():
    y = x + 1
    print(y)

foo()

 输出的结果是6；因为在foo()函数内引用到外部作用域的x变量。

 

x = 5
def foo():
    x += 1
    print(x)

foo()

这时候会报错：local variable 'x' referenced before assignment。为什么呢？因为x += 1等价于 x = x + 1，相当于在foo()函数内部重新定义一个局部变量x，那么foo()函数内部所有x都是这个局部变量x，但这个x还没有完成赋值，就被进行加1操作。

（python动态语言中赋值才算定义，才能被引用。这里x没有赋值就无法被引用）

 

解决办法：

x = 5
def foo():
    global x
    x += 1
    print(x)

foo()

 global将foo内的x声明为使用外部的全局作用域中定义的x。此时就会成功输出6。那么如果foo外部没有x变量的声明，是否还会报错呢？

def foo():
    global x
    x = 10
    x += 1
    print(x)

foo()

 此时会成功输出11。说明：一旦作用域中使用global关键字声明为全局的，那么x=10相当于在为全局作用域的变量x赋值。

 

*关键字global

1.使用global关键字的变量，将会被声明为外部的全局作用域中定义的变量。

2.外部作用域的变量会在内部作用域中可见，但是也不要在内部的局部作用域中直接使用，因为函数的目的是为了封装，尽量与外界隔离。

3.如果函数需要使用外部全局变量，使用函数的形参传参解决。

 

 

 

 

*闭包概念

自由变量：未在本地作用域（非全局作用域！）中定义的变量。例如：定义在内层函数外的外层函数的作用域中的变量。

闭包：内层函数引用到外层函数的自由变量。（最常见的就是JavaScript）

 

 python2中实现闭包的举例如下：

def counter():
    c = [0]
    def inc():
        c[0] += 1
        return c[0]
       return inc

foo = counter()
print(foo(), foo())  # 打印1 2

c = 100
print(foo())  # 打印3

 此时c[0] += 1并不会像上面的x += 1情况报错。为什么呢？因为c已经在外层函数counter()里定义过，内层函数inc()里并不是对c的重新定义，而是对列表c内的元素进行修改。

c=100中的c和counter()中的c不一样，inc()引用的是自由变量，正是counter()中的变量c。

 

上面的例子是针对dict,list这些可变对象的闭包，但是对于int,string,float,tuple这些python中不可变对象变量的闭包，python3里可以使用nonlocal实现。

nonlocal：使用nonlocal关键字，将变量标记为上级的局部作用域中定义，但不能是全局作用域中定义的变量。

def counter():
    count = 0
    def inc():
        nonlocal count
        count += 1
        return count
    return inc

foo = counter()
print(foo())  # 1
print(foo())  # 2

 该例子就是一个正常使用的闭包。

 

a = 10
def counter():
    nonlocal a
    a += 1
    print(a)

    count = 0
    def inc():
        nonlocal count
        count += 1
        return count

    return inc

foo = counter()
foo()
foo()    

nonlocal a中a的上一级作用域是全局作用域，所以代码不能正常运行。