Python 闭包

闭包(closure)

闭包是绑定了外部作用域的变量(但不是全局变量)的函数。大部分情况下外部作用域指的是外部函数。 闭包包含了自身函数体和所需外部函数中的“变量名的引用”。引用变量名意味着绑定的是变量名,而不是变量实际指向的对象;如果给变量重新赋值,闭包中能访问到的将是新的值。 闭包使函数更加灵活和强大。即使程序运行至离开外部函数,如果闭包仍然可见,则被绑定的变量仍然有效;每次运行至外部函数,都会重新创建闭包,绑定的变量是不同的,不需要担心在旧的闭包中绑定的变量会被新的值覆盖。

函数式编程语言都提供了对闭包的不同程度的支持。在Python 2.x中,闭包无法修改绑定变量的值,所有修改绑定变量的行为都被看成新建了一个同名的局部变量并将绑定变量隐藏。Python 3.x中新加入了一个关键字 nonlocal 以支持修改绑定变量。但不管支持程度如何,你始终可以访问(读取)绑定变量。

闭包

闭包是一类特殊的函数。如果一个函数定义在另 一个函数的作用域中,并且函数中引用了外部函数的局部变量,那么这个函数就是一个闭包。下面的代码定义了一个闭包:

def f():
    n = 1
    def inner():
        print n
    inner()
    n = 'x'
    inner()

函数inner定义在f的作用域中,并且在inner中使用了f中的局部变量n,这就构成了一个闭包。闭包绑定了外部的变量,所以调用函数f的结果是打印1和'x'。这类似于普通的模块函数和模块中定义的全局变量的关系:修改外部变量能影响内部作用域中的值,而在内部作用域中定义同名变量则将遮蔽(隐藏)外部变量。

由于使用了函数体外定义的变量,看起来闭包似乎违反了函数式风格的规则即不依赖外部状态。但是由于闭包绑定的是外部函数的局部变量,而一旦离开外部函数作用域,这些局部变量将无法再从外部访问;另外闭包还有一个重要的特性,每次执行至闭包定义处时都会构造一个新的闭包,这个特性使得旧的闭包绑定的变量不会随第二次调用外部函数而更改。所以闭包实际上不会被外部状态影响,完全符合函数式风格的要求。(这里有一个特例,Python 3.x中,如果同一个作用域中定义了两个闭包,由于可以修改外部变量,他们可以相互影响。)

虽然闭包只有在作为参数和返回值时才能发挥它的真正威力,但闭包的支持仍然大大提升了生产率。