• 【Python】什么是闭包


    文章转载自:点这里

    在 Python 中很多教材都没有提及什么是闭包,但在定义一个 Decorator 时,就已经用到闭包了。如果不理解什么是闭包,则不可能清晰掌握Decorator 装饰器。

    要形成闭包首先得有一个嵌套的函数,即函数中定义了另一个函数,闭包则是一个集合,它包括了外部函数的局部变量,这些局部变量在外部函数返回后也继续存在,并能被内部函数引用。

    1. 先简单理解一下什么是闭包

    举个例子:
    这是个经常使用到的例子,定义一个函数 generate_power_func,它返回另一个函数,现在闭包形成的条件已经达到。

    def generate_power_func(n):
        print "id(n): %X" % id(n)
        def nth_power(x):
            return x**n
        print "id(nth_power): %X" % id(nth_power)
        return nth_power
    

    对于内部函数 nth_power,它能引用到外部函数的局部变量 n,而且即使 generate_power_func 已经返回。把这种现象就称为闭包。具体使用一下。

    >>> raised_to_4 = generate_power_func(4)
    id(n): 246F770
    id(nth_power): 2C090C8
    >>> repr(raised_to_4)
    ' '
    

    从结果可以看出,当 generate_power_func(4) 执行后, 创建和返回了 nth_power 这个函数对象,内存地址是 0x2C090C8,并且发现 raised_to_4 和它的内存地址相同,即 raised_to_4 只是这个函数对象的一个引用。先在全局命名空间中删除 generate_power_func,再试试会出现什么结果。

    >>> del generate_power_func
    >>> raised_to_4(2)
    16
    

    啊哈,居然没出现错误, nth_power 是怎么知道 n 的值是 4,而且现在 在 generate_power_func 甚至都不在这个命名空间了。对,这就是闭包的作用,外部函数的局部变量可以被内部函数引用,即使外部函数已经返回了。


    _closure_ 属性和 cell 对象


    现在知道闭包是怎么一回事了,那就到看看闭包到底是怎么回事的时候了。
    Python 中函数也是对象,所以函数也有很多属性,和闭包相关的就是 __closure__ 属性。__closure__ 属性定义的是一个包含 cell 对象的元组,其中元组中的每一个 cell 对象用来保存作用域中变量的值

    >>> raised_to_4.__closure__
    (,)
    >>> type(raised_to_4.__closure__[0])>>> raised_to_4.__closure__[0].cell_contents
    4
    

    就如刚才所说,在 raised_to_4__closure__ 属性中有外部函数变量 n 的引用,通过内存地址可以发现,引用的都是同一个 n。如果没用形成闭包,则 __closure__ 属性为 None。对于 Python 具体是如何实现闭包的,可以查看 Python闭包详解,它通过分析 Python 字节码来讲述闭包的实现。

    2. 进一步加深闭包理解

    一个函数闭包是一个函数和一个引用集合的组合,这个引用集合指向这个函数被定义的作用域的变量。后者通常指向一个引用环境(referencing environment),这使得函数能够在它被定义的区域之外执行。在Python中,这个引用环境被存储在一个celltuple中。你能够通过func_closure或Python 3中的__closure__属性访问它。要铭记的一点是引用及是引用,而不是对象的深度拷贝。当然了,对于不可变对象而言,这并不是问题,然而对可变对象(list)这点就必须注意,随后会有一个例子说明。请注意函数在定义的地方也有__globals__字段来存储全局引用环境。

    来看一个简单的例子:

    >>> def return_func_that_prints_s(s):
    ...     def f():
    ...             print s
    ...     return f
    ...
    >>> g = return_func_that_prints_s("Hello")
    >>> h = return_func_that_prints_s("World")
    >>> g()
    Hello
    >>> h()
    World
    >>> g is h
    False
    >>> h.__closure__
    (,)
    >>> print [str(c.cell_contents) for c in g.__closure__]
    ['Hello']
    >>> print [str(c.cell_contents) for c in h.__closure__]
    ['World']
    

    一个稍复杂的例子。确保明白为什么会这么执行。

    >>> def return_func_that_prints_list(z):
    ...     def f():
    ...             print z
    ...     return f
    ...
    >>> z = [1, 2]
    >>> g = return_func_that_prints_list(z)
    >>> g()
    [1, 2]
    >>> z.append(3)
    >>> g()
    [1, 2, 3]
    >>> z = [1]
    >>> g()
    [1, 2, 3]
    

    【译者】:z.append(3)时,g()内部的引用和z仍然指向一个变量,而z=1之后,两者就不再指向一个变量了。

    最后,来看看代码中使用到的dump_closure方法的定义。

    def dump_closure(f):
       if hasattr(f, "__closure__") and f.__closure__ is not None:
           print "- Dumping function closure for %s:" % f.__name__
           for i, c in enumerate(f.__closure__):
               print "-- cell %d  = %s" % (i, c.cell_contents)
       else:
           print " - %s has no closure!" % f.__name__
    

    参考###

  • 相关阅读:
    算法——(转)动态规划入门
    iOS学习——(转)多线程
    iOS崩溃日志ips文件解析
    iOS学习——核心动画
    iOS学习——核心动画之Layer基础
    iOS学习——Quartz2D学习之UIKit绘制
    iOS学习——Quartz2D学习之DrawRect
    iOS模拟器使用
    (转)浅谈Session与Cookie的区别与联系
    Android Studio 受不了了
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/nju2014/p/5449099.html
Copyright © 2020-2023  润新知