python最常用七大函数(四)之闭包

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闭包(closure) 是函数式编程的重要的语法结构。函数式编程是一种编程范式 ( 而面向过程编程和面向对象编程也都是编程范式) 。在面向过程编程中,我们见到过函数(function) ;在面向对象编程中,我们见过对象(object) 。函数和对象的根本目的是以某种逻辑方式组织代码,并提高代码的可重复使用性(reusability) 。闭包也是一种组织代码的结构,它同样提高了代码的可重复使用性。

在函数内部定义的函数和外部定义的函数是一样的,只是他们无法被外部访问:

def g():

    print 'g()...'

def f():

    print 'f()...'

    return g

将 g 的定义移入函数 f 内部,防止其他代码调用 g

def f():

    print 'f()...'

    def g():

        print 'g()...'

    return g

但是,考察上一小节定义的 calc_sum 函数:

def calc_sum(lst):

    def lazy_sum():

        return sum(lst)

    return lazy_sum

注意: 发现没法把 lazy_sum 移到 calc_sum 的外部,因为它引用了 calc_sum 的参数 lst

像这种内层函数引用了外层函数的变量(参数也算变量),然后返回内层函数的情况,称为闭包(Closure )。

闭包的特点是返回的函数还引用了外层函数的局部变量,所以,要正确使用闭包,就要确保引用的局部变量在函数返回后不能变。举例如下:

# 希望一次返回3个函数,分别计算1x1,2x2,3x3:

def count():

    fs = []

    for i in range(1, 4):

        def f():

             return i*i

        fs.append(f)

    return fs

f1, f2, f3 = count()

你可能认为调用f1() ,f2() 和f3() 结果应该是1 ,4 ,9 ,但实际结果全部都是 9 (请自己动手验证)。

原因就是当count() 函数返回了3 个函数时,这3 个函数所引用的变量 i 的值已经变成了3 。由于f1 、f2 、f3 并没有被调用,所以,此时他们并未计算 i*i ,当 f1 被调用时:

>>> f1()

9     # 因为f1 现在才计算i*i ,但现在i 的值已经变为3

因此,返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。

返回闭包不能引用循环变量,请改写count() 函数,让它正确返回能计算1x1 、2x2 、3x3 的函数。

def f(j):

    def g():

        return j*j

    return g

它可以正确地返回一个闭包g ,g 所引用的变量j 不是循环变量,因此将正常执行。

在count 函数的循环内部,如果借助f 函数,就可以避免引用循环变量i

参考代码:

def count():

    fs = []

    for i in range(1, 4):

        def f(j):

            def g():

                return j*j

            return g

        r = f(i)

        fs.append(r)

    return fs

f1, f2, f3 = count()

print f1(), f2(), f3()