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Python中闭包Closure是什么?有哪些应用?

转载 2018-10-13 14:53:21 0 377
本篇文章给大家带来的内容是关于Python中闭包Closure是什么?有哪些应用?有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对你有所帮助。

一、函数作为返回值

介绍“闭包”之前,先了解一下函数作为返回值的情况。
高阶函数除了可以接收函数作为参数外,还可以把函数作为结果值返回。例如之前介绍的装饰器中,就出现了将函数作为返回值。

二、闭包

1、产生闭包的条件以及作用

什么是闭包?
当在函数中嵌套另一个函数时,如果内部函数引用了外部函数的变量,则可能产生闭包。
所以闭包产生的三个条件(缺一不可)

  • 1、必须嵌套一个内部函数

  • 2、内部函数必须引用外部函数的变量

  • 3、外部函数必须返回内部函数

那为什么要试用闭包,闭包的作用呢?

  • 1、闭包可以根据外部函数的局部变量来得到不同的结果

  • 2、当闭包执行完成后,仍可以保持当前的运行环境,执行结果依赖于该函数上一次的运行结果

2、闭包举例

栗子一:求序列之和

>>> def calc_sum(*args):
...     ax = 0
...     for n in args:
...         ax = ax + n
...     return ax  # 返回变量
...
>>> calc_sum(1,2,3)
6

但是,现在如果要求不需要立即取得求和结果,而是在后面的代码中,根据需要再计算,该怎么弄呢?
我们可以不返回求和的结果,而返回求和的函数,如下:

>>>def lazy_sum(*args):
...    def sum():            # sum()是内部函数,可以利用外部函数的参数
...        ax = 0
...        for n in args:    # sum()中使用外部函数的局部变量
...            ax = ax + n 
...        return ax
...    return sum            # 形成闭包,此时,*args保存在返回的函数中
...
>>>f = lazy_sum(1,3,5,7,9)
>>>f          # 此时返回的是求和函数
>>> f()       # 调用函数f()时,才真正计算求和的结果
25

注意:

lazy_sum()函数的内部执行顺序,执行f时,运行到return sum处,*args保存在返回函数中,返回的是sum()函数。当执行f()时,相当于执行sum(),且包含*args。

当我们调用lazy_sun()时,每次都会返回一个新的函数,即使传入相同的参数,但是f()调用结果不影响。

我们来验证第二点:

# 但是调用 f1() 与f2()的调用结果互不影响
>>> f1 = lazy_sum(1,3,5,7,9)
>>> f2 = lazy_sum(1,3,5,7,9)
>>> f1
<function lazy_sum.<locals>.sum at 0x013DD618>
>>> f2
<function lazy_sum.<locals>.sum at 0x02F92DF8>
>>> f1 == f2
False
>>> f1() == f2()
True
>>> f1()
25
>>> f2()
25
>>> id(f1())
1627215984
>>> id(f2())
1627215984

说明:f1与f2返回函数的位置不一样,所以f1==f2返回结果为False。
但是不影响最后的执行结果,f1()与f2()的执行结果均为25,且用id()进行查看,指向是同一块区域。

栗子二:

def count():
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        def f():         # 返回函数f()放在循环里
            return i*i
    fs.append(f)
    return fs
f1, f2, f3 = count()

实际执行结果为:f1=9 f2=9 f3=9
可能与实际想的([1,4,9])有点不一样。因为f()函数放在了for循环里,只有当循环结束后,最后才返回i=3的执行结果9。
所以返回函数最好不要引用任何循环变量,或者说后续可能变化的量。那如何来修改呢?

def count():
    def f(j):
        def g():
            return j*j      # 形成闭包
        return g
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        fs.append(f(i))      # 一个i值进入后,f(i)立刻被执行,并加入到fs中
    return fs

f1, f2, f3 = count()  # 返回函数g没有引用j

最后结果:[1,4,9] 即f1=1 f2=4 f3=

三、匿名函数lambda

定义:匿名函数指一类无需定义标识符函数名的函数或者子程序。Python允许使用lambda关键字创造匿名函数。

语法:lambda 参数:表达式
或者 lambda 形参1,…,形参n : function(形参),入参1,…,入参n

注意:1、lambda函数可以接收任意多个参数并且返回单个表达式的值;
2、lambda中不能包含命令,返回的表达式不能超过一个。

优点:1、可以省去定义函数的过程,精简代码;
2、对于一些抽象的、不会重复使用的函数可以用lambda进行定义。

例子:

>>> list( map( lambda x: x*x ,[1,2,3] ) )
[1, 4, 9]

其中lamdba x : x*x 实现的是:def f(x): return x*x 的功能。

  • 可以把匿名函数赋值给一个变量,再利用变量调用该函数。例如:

>>> f = lambda x:x*x  
>>> f(5) # 调用
>>> g = lambda x,y=2 : x*y
>>> g(2,4)
8
>>> g(2)    # 默认y=2
4
  • 可以把匿名函数作为返回值返回,例如:

return lambda x:x*x

以上就是Python中闭包Closure是什么?有哪些应用?的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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