浅谈python中的闭包

1. 函数引用
先看下面的例子，理解函数引用：

def test1():
    print("--- in test1 func----")

# 调用函数
test1()

# 引用函数
ret = test1

print(id(ret))
print(id(test1))

#通过引用调用函数
ret()

运行结果：

--- in test1 func----
140212571149040
140212571149040
--- in test1 func----

2. 什么是闭包
闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。简单来说，闭包的概念就是当我们在函数内定义一个函数时，这个内部函数使用了外部函数的临时变量，且外部函数的返回值是内部函数的引用时，我们称之为闭包
让我们结合一个例子来理解这个概念就会容易一些：

# 定义一个函数
def test(number):

    # 在函数内部再定义一个函数，并且这个函数用到了外边函数的变量，那么将这个函数以及用到的一些变量称之为闭包
    def test_in(number_in):
        print("in test_in 函数, number_in is %d" % number_in)
        return number+number_in
    # 其实这里返回的就是闭包的结果
    return test_in


# 给test函数赋值，这个20就是给参数number
ret = test(20)

# 注意这里的100其实给参数number_in
print(ret(100))

#注 意这里的200其实给参数number_in
print(ret(200))

运行结果：

in test_in 函数, number_in is 100
120

in test_in 函数, number_in is 200
220

3. 理解闭包
让我们来看一个实际的闭包例子，来更好地理解闭包：

def line_conf(a, b):
    def line(x):
        return a*x + b
    return line

line1 = line_conf(1, 1)
line2 = line_conf(4, 5)
print(line1(5))
print(line2(5))

这个例子中，函数line与变量a,b构成闭包。在创建闭包的时候，我们通过line_conf的参数a,b说明了这两个变量的取值，这样，我们就确定了函数的最终形式(y = x + 1和y = 4x + 5)。我们只需要变换参数a,b，就可以获得不同的直线表达函数。由此，我们可以看到，闭包也具有提高代码可复用性的作用。
如果没有闭包，我们需要每次创建直线函数的时候同时说明a,b,x。这样，我们就需要更多的参数传递，也减少了代码的可移植性。
注意:
由于闭包引用了外部函数的局部变量，则外部函数的局部变量没有及时释放，消耗内存

4. 如何修改外部函数的变量
在闭包函数中，我们可以随意使用外部函数绑定的临时变量，但当我们修改它时，会发现报错了。怎么回事？
在基本的python语法当中，一个函数可以随意读取全局数据，但是要修改全局数据的时候有两种方法:

• global 声明全局变量
• 全局变量是可变类型数据的时候可以修改

那如何才能修改外部函数中的变量呢：

• 在python3中，要用到关键字nonlocal，来表示这个变量不是局部变量空间的变量，需要向上一层变量空间找这个变量。
• 在python2中，没有nonlocal这个关键字，我们可以把闭包变量改成可变类型数据进行修改，比如列表。

看下面的代码：

在python3中：

def counter(start=0):
    def incr():
        nonlocal start
        start += 1
        return start
    return incr

c1 = counter(5)
print(c1())
print(c1())

c2 = counter(50)
print(c2())
print(c2())

print(c1())
print(c1())

print(c2())
print(c2())

运行结果：

6
7
51
52
8
9
53
54

在python2中：

def counter(start=0):
    count=[start]
    def incr():
        count[0] += 1
        return count[0]
    return incr

c1 = closeure.counter(5)
print(c1())
print(c1())
c2 = closeure.counter(100)
print(c2())
print(c2())

运行结果：

6
7
101
102

5. 闭包有什么用
上面的代码，我们不用闭包也能实现，那为什么要使用闭包呢。
其实，从上面的例子及总结可以看出：闭包可以提高代码的复用性，增加可移植性，简化程序。我们要定义一个函数来表示一条直线 y = kx + b，使用闭包，我们每次只需要给出 k, b值，再给出 x，就产生一条直线。而不用每次都定义一个函数。需要注意的是，由于闭包引用了外部函数的局部变量，外部函数的局部变量不能及时释放，会消耗内存。