python基础语言之闭包

冷不防 2022-02-16 16:57 199阅读 0赞

### 1. 函数引用 ###

什么是函数的引用？我个人的理解就是将一个函数用“=”赋值给一个变量，那么这个变量跟所定义的函数在内存中指向的是同一个地址，即为函数的引用。下面看一个例子：

def test1():
        print('test1-----------')
    
    #调用函数test1
    test1()
    
    #引用函数
    ret = test1
    
    #打印两个函数的地址
    print(id(ret))
    print(id(test1))
    
    #调用函数ret
    ret()
    
    #运行结果
    #调用函数test1输出结果
    test1-----------
    
    #打印两个函数的地址输出结果
    140212571149040
    140212571149040
    
    #调用函数ret输出结果
    test1-----------

上述代码中，首先定义一个函数test1，函数体打印一个字符串，接下来通过函数名加括号的形式调用函数即test1()，这时程序会执行函数体，结果会打印输出字符串test1-----------

接下来就是函数的引用，将test1通过“=”赋值给一个变量ret，这时并不会调用函数test1，而是让ret和test1指向同一个地址。这时再去调用ret函数时同样会输出字符串test1-----------

### 2. 什么是闭包 ###

个人理解是：首先定义一个函数（外部函数），然后在该函数中在定义一个函数（内部函数），并且在内部函数中用到了外部函数中的变量（包括参数），最后外部函数将内部函数的引用作为返回值返回。那么将这个函数及用到的变量称为闭包。

下面看一个代码示例：

#定义一个函数
    def test(number):
        
        #在函数内部再定义一个函数，并且这个函数用到了外部函数的变量(或参数)
        def test_in(number_in):
            print('in test_in 函数，number_in is %d ' % number_in)
            return number+number_in
        #将内部函数test_in的引用作为外部函数的返回值返回
        return test_in
    
    #调用test函数传入参数20,并将test函数的返回值(一个函数的引用)赋值给ret
    ret = test(20)
    
    #调用ret并传入参数100,注意这里调用ret相当于调用的是test_in函数,参数则传递给number_in
    print(ret(100))
    
    运行结果:
    in test_in 函数，number_in is 100
    120

解释一下上述代码, 首先ret = test(20)是调用test函数,传递参数为20并将返回值赋值给ret. 那么当执行到test内部时遇到test\_in, 这时又定义了一个函数test\_in, 此时可以将此段代码理解为:

def test_in(number_in):
        print('in test_in 函数, number_in is %d' % number_in)
        return 20 + number_in

然后将test\_in的引用用作为test函数的返回值返回,那么ret=test(20)就可以理解为ret = test\_in, 而print(ret(100))也就相当于print(test\_in(100)) 所以最后得到的结果就是120

### 3. 看一个闭包的实际例子 ###

def line_conf(a,b):
        def line(x):
            return a*x + b
        return line
    
    line1 = line_conf(1, 1)
    line2 = line_conf(4, 5)
    print(line1(5))
    print(line2(5))

在这个例子中,函数line与变量a,b构成闭包. 在创建闭包的时候, 我们通过line\_conf的参数a,b说明了这两个变量的取值, 这样, 我们就确定了函数的最终形式 (y = x + 1 和 y = 4x + 5) 我们只需要变换参数a,b,就可以获得不同的直线表达函数. 由此我们可以看到,闭包也具有提高代码可以复用性的作用. 如果没有闭包我们需要每次创建直线函数的时候同时说明a,b,x. 这样我们就需要更多的参数传递, 也减少了代码的可移植性.

### 4. 总结 ###

a. 闭包优化了变量, 原来需要类对象完成的工作, 闭包也可以完成.

b. 闭包的缺点: 由于闭包引用了外部函数的局部变量,则外部函数的局部变量没有及时释放,造成内存消耗.