python閉包

關(guān)于閉包， 很多blog中都這樣解釋 ：對(duì)于一個(gè)嵌套定義的函數(shù)，外層的函數(shù)的返回值是內(nèi)層函數(shù)，而在內(nèi)層函數(shù)中又引用了外層函數(shù)的局部變量，在外層函數(shù)執(zhí)行后，其局部變量并非被回收，而會(huì)同返回的內(nèi)層函數(shù)一同存在，而這一現(xiàn)象被稱為閉包(closure)。

不過以上的理解有些繁瑣和局限， 在計(jì)算機(jī)科學(xué)中 ，閉包(Closure)詞法閉包(Lexical Closure)的簡(jiǎn)稱，是引用了自由變量的函數(shù)。 這個(gè)被引用的自由變量將和這個(gè)函數(shù)一同存在，即使已經(jīng)離開了創(chuàng)造它的環(huán)境也不例外。所以，有另一種說法認(rèn)為閉包是由函數(shù)和與其相關(guān)的引用環(huán)境組合而成的實(shí)體。 也即對(duì)于第一段中的定義可以適當(dāng)放開一些限制條件，python中的閉包實(shí)現(xiàn)也并非那么局限。

引用

通過上文介紹可以對(duì)于python閉包有大概的了解， 但是有些看似簡(jiǎn)單的細(xì)節(jié)卻需要進(jìn)一步闡述 。

python中變量的概念，這是與C/C++中極為不同的，在C/C++中變量是一個(gè)名稱與內(nèi)存合一的實(shí)體，改變一個(gè)變量的值，并不改變其內(nèi)存的地址。 而變量這個(gè)概念在python中并不合用，很多場(chǎng)合它的運(yùn)用都會(huì)讓人混淆 。

python中所使用的概念是引用和對(duì)象，即如a=123，a即是一個(gè)引用名稱，123是內(nèi)存中所儲(chǔ)存的對(duì)象值。這其實(shí)更像是C/C++中的指針與其所指向的內(nèi)存，可以看作python在此之上對(duì)語法進(jìn)行了包裝。

回到之前討論的閉包話題，在其中用到了 變量 的概念，即函數(shù)引用的 變量 將與函數(shù)一同存在，這里的 變量 其實(shí)是引用名稱與內(nèi)存對(duì)象的復(fù)合概念。我們這里對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的闡明：

函數(shù)中所使用的外層函數(shù)引用名稱（指針），在外層函數(shù)退出后其所指向的內(nèi)存對(duì)象并不回收，而該引用名稱（指針）會(huì)與內(nèi)層函數(shù)一同存在，雖然此時(shí)該引用名稱（指針）對(duì)于內(nèi)層函數(shù)不是“可見的”。

陷阱

def count(): 
  fs = [] 
  for i in range(1, 4): 
    def f(): 
      return j*j 
    fs.append(f)
  return fs

f1, f2, f3 = count()
print(f1())
print(f2())
print(f3())

對(duì)于以上代碼，假如按照C/C++中的概念去理解python中的變量，就會(huì)以為其輸出依次為1、2、3。其實(shí)不然，真正輸出為：3、3、3。根據(jù)上一小節(jié)中對(duì)于python中引用與閉包的闡述，在內(nèi)存f函數(shù)中使用外層的引用名稱i，在循環(huán)中雖然將不同的f函數(shù)加入到列表fs中，但是它們都使用的是同一個(gè)引用i，而該引用最后對(duì)應(yīng)的值為3。

再看一段代碼，這個(gè)會(huì)稍微復(fù)雜一點(diǎn)

def test():
  for i in range(4):
    yield i
    
g=test()

for n in [1,10]:
  g=(n+i for i in g)
  
print(list(g))

上面這段代碼的輸出，一時(shí)不查之下也會(huì)以為是11、12、13、14，而其真實(shí)結(jié)果卻是20、21、22、23，讓人一時(shí)抓不到頭腦。首先在for循環(huán)中的生成器表達(dá)式(n+i for i in g)，它其實(shí)本質(zhì)上是一個(gè)函數(shù)，寫成表達(dá)式的形式不過是一種語法糖，其函數(shù)形式為：

def gen(n):
  # g是外面全局的那個(gè)生成器g
  for i in g:
    yield n+i

即生成器generator本身是一種算法或是函數(shù)，只有在“調(diào)用”它的時(shí)候，也就是對(duì)其進(jìn)行for或是list或是next之類的操作時(shí)，才會(huì)真正的有值流動(dòng)。

那么對(duì)于以上第二例子中的代碼，在for循環(huán)內(nèi)n=1時(shí)，g這個(gè)生成器被重新賦值，但注意它此時(shí)只是一個(gè)特殊的函數(shù)，此時(shí)的n與i并沒有真正相加，在for循環(huán)的第二輪n=10的時(shí)候，(n+i for i in g)表達(dá)式中對(duì)g才進(jìn)行了調(diào)用，那么此時(shí)流進(jìn)函數(shù)的n值其實(shí)是10，也就是此時(shí)g這個(gè)生成器對(duì)應(yīng)的值為10、11、12、13，也就是i所引用的是這些值，下面又以相同的n+i的形式創(chuàng)造一個(gè)新的生成器對(duì)g重新賦值，并退出循環(huán)。則自然，此時(shí)g中對(duì)應(yīng)的值為20、21、22、23.

以上就是python閉包與引用以及需要注意的陷阱的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python 閉包與引用的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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