深入理解Python闭包：提升编程效率与功能封装

文章目录

- [1. 闭包的基本概念](#1. 闭包的基本概念)
- [2. 闭包的应用实例](#2. 闭包的应用实例)
- - [2.1 使用闭包创建装饰器](#2.1 使用闭包创建装饰器)
  - [2.2 使用闭包实现数据封装](#2.2 使用闭包实现数据封装)
- [3. 闭包的限制与注意事项](#3. 闭包的限制与注意事项)

python中的闭包是什么，昨天被面试官问到了，我还以为是左闭右开区间中的"闭"...

1. 闭包的基本概念

闭包（Closure）：由函数及其相关的引用环境组合而成的一个整体（即：闭包=函数+引用环境），意味着该函数不仅可以访问到它自己内部的变量，还能访问到其外部函数的变量。

创建闭包需要满足的几个条件：

必须有一个内嵌函数
内嵌函数需要引用外部函数的变量
外部函数的返回值必须是内嵌函数

python 复制代码

def outer_function(text):
    def inner_function():
        print(text)
    return inner_function

my_function = outer_function('Hello, World!')
my_function()

闭包解释：

outer_function 是外部函数，接收参数 text。
inner_function 是内嵌在 outer_function 内部的函数，访问了外部函数的局部变量 text。
outer_function 的返回值是 inner_function 这个函数自身，而不是函数的执行结果。
my_function 被赋值为 outer_function 返回的 inner_function 函数，当调用 my_function() 时，实际上是在执行 inner_function()。

通过这个例子可以看到，即便是在外部函数执行完毕后，内部函数仍然可以访问到外部函数的局部变量 text。这种机制，就是闭包的工作原理。

2. 闭包的应用实例

闭包可以在多种场景中发挥作用。例如，可以用来创建装饰器、延迟执行的函数等。

2.1 使用闭包创建装饰器

装饰器本质上是一个接受函数作为参数并返回一个新函数的闭包。

python 复制代码

def my_decorator(func):
    def wrapped():
        print("函数准备执行")
        func()
        print("函数执行完毕")
    return wrapped

@my_decorator
def my_function():
    print("Hello, World!")

my_function()

代码解释：

my_decorator 是一个装饰器，它本质上是一个闭包，接受一个函数 func 并返回一个新的函数 wrapped。
wrapped 函数在调用原有 func 函数前后，添加了打印操作。
使用 @my_decorator 语法，将 my_decorator 应用到 my_function 上，每次调用 my_function 都会执行 wrapped 中的代码。

2.2 使用闭包实现数据封装

闭包也可以用来封装数据，在很多需要创建对象而又不想使用类的场景中非常有用。

python 复制代码

def make_multiplier(x):
    def multiplier(n):
        return x * n
    return multiplier

double = make_multiplier(2)
triple = make_multiplier(3)

print(double(5))  # 输出 10
print(triple(5))  # 输出 15

make_multiplier 函数创建并返回了一个 multiplier 函数，该函数能够记住外部函数的变量 x。
double 和 triple 函数分别固定了乘数为 2 和 3。这样就创建了两个功能不同的函数，但它们都源于同一个外部函数。

3. 闭包的限制与注意事项

闭包可以导致某些变量不会被垃圾回收，从而增加内存的使用。
确保不要在闭包内部修改外部变量的值，这可能会导致难以追踪的bug。

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