Python闭包之延迟绑定

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什么是闭包

简单说,闭包就是根据不同的配置信息得到bai不同的结果再来看看专业的解释:闭包(Closure)是词法闭包(LexicalClosure)的简称,是引用了自由变量的函数。这个被引用的自由变量将和这个函数一同存在,即使已经离开了创造它的环境也不例外。所以,有另一种说法认为闭包是由函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。 现在我们已经了解了什么是闭包,那我们接下来就进入主题环节:

延迟绑定

由于闭包函数返回了内部函数的引用,外函数条用结束是会将其作用域内,被内函数引用的局部变量(也称之为闭包变量)绑定到内函数。延迟绑定是值只有在调用内函数时才会访问闭包变量锁指向的对象,不调用时不会访问闭包变量所指向的对象,看下面案例:

def multipliers():
    return [lambda x : i*x for i in range(4)]

print ([m(2) for m in multipliers()] )  
输出:[6, 6, 6, 6]

是不是在想应该输出[0,2,4,6]但是输出的却是[6,6,6,6]我们先将上面代码给翻译一下:

def multipliers():
    result = []
    for i in range(4):
        def func(x):
            return i * x
        result.append(func)
    return result

tmp = []
for m in multipliers():
    tmp.append(m(2))
print tmp  
输出:[6, 6, 6, 6]

这就是一个典型的闭包案例,这个闭包返回了四个内部函数引用,每个内部函数都绑定了闭包变量i,根据延迟绑定的定义,只有在调用内部函数的时候才会访问闭包变量,当执行语句m(2)的时候会调用内部函数func,这个时候才会访问变量i,这时变量i指向的对象为不可边对象整数3,而x的值时2,所以m(2)将返回一个6,调用四次就是返回四个6,最后输出的才是[6,6,6,6],那要怎么样才能输出[0,2,4,6]呢,这里也有两种方法:立即绑定,偏函数

首先我们来说说立即绑定

为了解决延迟绑定带来的问题,在生成闭包函数的时候可采用立即绑定,即使用函数形参的默认值:

def multipliers():
    return [lambda x, i=i: i* x for i in range(4)]

print ([m(2) for m in multipliers()] ) 
输出:[0, 2, 4, 6]

multipliers函数返回四个内部函数对象,每个函数都有两个参数:xi,这四个函数对象的参数i指向了不同的不可变对象,分别是整数0、1、2、3。因此调用m(2)时,x的值为2,得到的输出结果自然就是[0, 2, 4, 6]

偏函数

偏函数是2.5版本以后引进来的东西。属于函数式编程的一部分,使用偏函数可以通过有效地“冻结”那些预先确定的参数,来缓存函数参数,然后在运行时,当获得需要的剩余参数后,可以将他们解冻,传递到最终的参数中,从而使用最终确定的所有参数去调用函数。偏函数相当于为函数的部分参数提供了一个固定的默认值。 在有可能因为延迟绑定而出问题的时候, 也可以通过functools.partial构造偏函数, 使得自由变量优先绑定到闭包函数上,避免延迟绑定带来的问题。

 def multipliers():
    return [functools.partial(lambda i, x: x * i, i) for i in range(4)]

print [m(2) for m in multipliers()]   
输出:[0, 2, 4, 6]

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