详解python中的闭包


Posted in Python onSeptember 07, 2020

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,如果内部函数引用了外部函数的变量,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过程中,这些私有变量能够保持持久性。
用比较容易懂得人话说,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。看下例子:

def make_printer(msg):
  def printer():
    print(msg) # 夹带私货(外部变量)
 
  return printer # 返回的是函数,带私货的函数
 
 
printer = make_printer("Foo!")
printer()

支持将函数当成对象使用的编程语言,一般都支持闭包。比如python,JavaScript。

如何理解闭包

闭包存在有什么意义呢?为什么需要闭包
我个人认为,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编程。
接口定义了一套对方法签名的约束法则。

def tag(tag_name):
  def add_tag(content):
    return "<{0}>{1}</{0}>".format(tag_name, content)
  return add_tag
 
content = "Hello"
 
add_tag = tag('a')
print(add_tag(content)) # <a>Hello</a>
 
add_tag = tag('b')
print(add_tag(content)) # <b>Hello</b>

在这个例子里,我们想要给content加tag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,指定其函数和返回类型,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。
上面的例子不太生动,其实我们生活和工作中,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。

何时使用闭包

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)必须接受一个函数再返回一个函数:

# how to define
def wrapper(func1): # 接受一个callable对象
  return func1 # 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1,直接包裹
result = wrapper(target_func("123"))
 
# 调用方式2,使用@语法,等同于方式1
@wrapper
def target_func(args):
  pass
 
result = target_func()

那么如果你的装饰器带参数呢?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)传递到内层装饰器后,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(类装饰器除外)

def html_tags(tag_name):
  def wrapper_(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
      content = func(*args, **kwargs)
      return "<{tag}>{content}</{tag}>".format(tag=tag_name, content=content)
    return wrapper
  return wrapper_
 
 
@html_tags('a')
def hello(name='Toby'):
  return "Hello {}!".format(name)
 
 
# 不用@的写法
# hello = html_tags('b')(hello)
# html_tags('b') 是一个闭包,它接受一个函数,并返回一个函数
 
print(hello()) # <a>Hello Toby!</a>
print(hello("world")) # <a>Hello world!</a>

再了解下闭包到底长什么样子。其实闭包函数相对于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以的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。

def make_printer(msg1, msg2):
  def printer():
    print(msg1, msg2)
  return printer
 
 
printer = make_printer('Foo', 'Bar') # 形成闭包
 
print(printer.__closure__) # 返回cell元组
(<cell at 0x000002721C1D2138: str object at 0x000002721C1F2068>, <cell at 0x000002722B199CD8: str object at 0x000002721C1F20A0>)
print(printer.__closure__[0].cell_contents) # 第一个外部变量'Foo'
print(printer.__closure__[1].cell_contents) # 第二个外部变量'Bar'

以上就是详解python中的闭包的详细内容,更多关于python 闭包的资料请关注三水点靠木其它相关文章!

Python 相关文章推荐
zbar解码二维码和条形码示例
Feb 07 Python
Python素数检测的方法
May 11 Python
python从网络读取图片并直接进行处理的方法
May 22 Python
python中requests库session对象的妙用详解
Oct 30 Python
python xlsxwriter创建excel图表的方法
Jun 11 Python
Python操作word常见方法示例【win32com与docx模块】
Jul 17 Python
pygame游戏之旅 调用按钮实现游戏开始功能
Nov 21 Python
PyQt5显示GIF图片的方法
Jun 17 Python
Django获取该数据的上一条和下一条方法
Aug 12 Python
Python加密模块的hashlib,hmac模块使用解析
Jan 02 Python
python如何变换环境
Jul 21 Python
基于python模拟bfs和dfs代码实例
Nov 19 Python
python logging模块的使用
Sep 07 #Python
了解一下python内建模块collections
Sep 07 #Python
Python pymsql模块的使用
Sep 07 #Python
Python虚拟环境的创建和使用详解
Sep 07 #Python
python用Tkinter做自己的中文代码编辑器
Sep 07 #Python
利用Python将图片中扭曲矩形的复原
Sep 07 #Python
python利用递归方法实现求集合的幂集
Sep 07 #Python
You might like
php 需要掌握的东西 不做浮躁的人
2009/12/28 PHP
浅析关于PHP位运算的简单权限设计
2013/06/30 PHP
PHP实现获取FLV文件的时间
2015/02/10 PHP
php格式化电话号码的方法
2015/04/24 PHP
Ubuntu中支持PHP5与PHP7双版本的简单实现
2018/08/19 PHP
Thinkphp整合阿里云OSS图片上传实例代码
2019/04/28 PHP
window.js 主要包含了页面的一些操作
2009/12/23 Javascript
单独使用CKFinder选择图片的方法
2010/08/21 Javascript
JS判断客户端是手机还是PC的2个代码
2014/04/12 Javascript
javascript中Date对象的getDay方法使用指南
2014/12/22 Javascript
jQuery formValidator表单验证
2016/01/07 Javascript
Bootstrap CSS组件之分页(pagination)和翻页(pager)
2016/12/17 Javascript
详谈JavaScript的闭包及应用
2017/01/17 Javascript
AngularJS框架中的双向数据绑定机制详解【减少需要重复的开发代码量】
2017/01/19 Javascript
Vue报错:Uncaught TypeError: Cannot assign to read only property’exports‘ of object’#‘的解决方法
2017/06/17 Javascript
详解vue项目中实现图片裁剪功能
2019/06/07 Javascript
微信小程序按钮点击动画效果的实现
2019/09/04 Javascript
在vue中阻止浏览器后退的实例
2019/11/06 Javascript
使用Python编写爬虫的基本模块及框架使用指南
2016/01/20 Python
python开发利器之ulipad的使用实践
2017/03/16 Python
python实现抠图给证件照换背景源码
2019/08/20 Python
python3中datetime库,time库以及pandas中的时间函数区别与详解
2020/04/16 Python
django教程如何自学
2020/07/31 Python
python 绘制场景热力图的示例
2020/09/23 Python
python 实现Harris角点检测算法
2020/12/11 Python
NARS化妆品官方商店:美国彩妆品牌
2017/08/26 全球购物
C语言开发工程师测试题
2016/12/20 面试题
总监职责范文
2013/11/09 职场文书
我爱读书演讲稿
2014/05/07 职场文书
2014年大学生职业规划书:未来不是梦,只要勇敢冲!
2014/09/22 职场文书
反四风个人对照检查材料思想汇报
2014/09/25 职场文书
单位婚育证明范本
2014/11/21 职场文书
小学生成绩单评语
2014/12/31 职场文书
三方协议书
2015/01/27 职场文书
胡桃夹子观后感
2015/06/11 职场文书
护士医德医风心得体会
2016/01/25 职场文书