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将学习 Python 闭包，在 python 如何定义一个闭包，以及如何使用闭包。大家都知道在函数式编程中，如果有闭包那么很容易实现 curring。闭包很多例如可以将函数内局部变量，在该函数执行完后，有返回内部函数引用而保留下来。
嵌套函数中的非局部变量
在讨论什么是闭包之前，有必要先了解什么是嵌套函数和非局部变量。在一个函数内部定义函数称为嵌套函数。嵌套函数是可以访问其所在函数内部的变量的，如下
def func():
msg = "hello"
def inner():
print(msg)
inner()
func()
.
在 Python 中，这些非局部变量 (msg = "hello") 默认是只读的，如果想要在嵌套函数里 inner() 修改外部 msg，就需要显示通过关键字 nonlocal 明确地将其声明为非局部变量 ，然后才能对其进行修改。
def func():
msg = "hello"
def inner():
msg ="world"
inner()
print(msg) # hello
func()
如果想要修改作用域在 func 范围内的 msg 变量，需要在嵌套函数里，在该变量前面添加 nonlocal，这样一来在嵌套对包裹函数里变量也可以进行修改。
def func():
msg = "hello"
def inner():
nonlocal msg
msg ="world"
inner()
print(msg)# print world
func()
定义闭包
在上面的例子中，如果函数 print_msg() 的最后一行返回 printer 函数而不是调用这个函数，会发生什么？这意味着该函数被定义如下。
def print_msg(msg):
def printer():
print(msg)
return printer # returns the nested function
# Output: Hello
another = print_msg("Hello")
another()
调用 print_msg() 函数时传入参数为字符串 "Hello "，返回的函数赋值到变量 another 上。当调用 another() 时，尽管已经完成了 print_msg() 函数的执行，但是 msg 变量值还是被保留了。这种将一些数据 (在本例中为 "Hello") 由内部函数调用该变量，当包裹函数执行结束后，该变量还得以保留，技术上在 Python 中被称闭包。
def print_msg(msg):
def printer():
print(msg)
return printer # returns the nested function
# Output: Hello
another = print_msg("Hello")
another()
del print_msg
another() # Hello
# print_msg("Hello")
我们什么时候有闭包？
从上面的例子中可以看出，当一个嵌套的函数在其包围的范围内引用一个值时，我们在 Python 中就有一个闭包。
在 Python 中创建闭包必须满足的条件被总结为以下几点。
- 存在嵌套函数
- 通常在嵌套函数引用定义在外部函数中的变量
- 外部函数需要将嵌套函数返回
何时使用闭合器？
那么，闭包有什么用呢？接下来就看一看闭包的一些作用。闭包可以避免使用全局变量，并提供某种形式的变量私有，也就是提供一种面向对象的解决方案。当一个类中需要实现的方法很少(大多数情况下是一个方法)时，闭包可以提供另外一种实现封装方式、更优雅的解决方案。但如果属性和方法的数量变多时，最好还是实现一个类。
def make_multiplier_of(n):
def multiplier(x):
return x * n
return multiplier
# Multiplier of 3
times3 = make_multiplier_of(3)
# Multiplier of 5
times5 = make_multiplier_of(5)
# Output: 27
print(times3(9))
# Output: 15
print(times5(3))
# Output: 30
print(times5(times3(2)))
Python 装饰器实现方式也会也大量使用闭包。最后要指出的是，封闭函数中被封闭的值是可以被发现的。而且在开始已经提及到了在 currying 也会用到闭包来实现将一个多参数函数拆分为多个序列的单一参数的函数。
def make_multiplier_of(n):
def multiplier(x):
return x * n
return multiplier
print(make_multiplier_of.__closure__) #None
所有的函数对象都有一个 __closure__ 属性，如果是一个闭包函数，则返回一个单元格对象的元组。参照上面的例子，我们知道times3和times5是闭合函数。
def make_multiplier_of(n):
def multiplier(x):
return x * n
return multiplier
time3 = make_multiplier_of(3)
time5 = make_multiplier_of(5)
print(time3(2))
print(make_multiplier_of.__closure__) #None
print(time3.__closure__[0].cell_contents) #3
print(time5.__closure__[0].cell_contents) #5
下面通过time3.__closure__[0].cell_contents 查看调用时传入的参数值。
