python闭包

Python闭包（Closure）详解

闭包是Python中一个重要的概念，理解闭包有助于掌握函数式编程思想、装饰器实现原理以及变量作用域等高级特性。

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目录

• 什么是闭包？
• 闭包的形成条件
• 闭包的作用和优势
• 闭包示例解析
• 闭包与装饰器的关系
• 注意事项
• 小结

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什么是闭包？

闭包（Closure）是指一个函数对象，即使其外部作用域的变量已经不存在了，仍然能够记住并访问这些变量。

换句话说，闭包是由函数及其相关的引用环境组合而成的实体。

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闭包的形成条件

要形成闭包，必须满足以下三个条件：

1. 有一个嵌套函数（函数内部定义了另一个函数）
2. 嵌套函数引用了外部函数的变量
3. 外部函数返回了嵌套函数

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闭包的作用和优势

• 数据封装：可以将数据和操作封装在一起，类似于对象的私有属性。
• 延迟计算：保存状态，延迟执行。
• 避免全局变量：减少全局变量使用，避免命名冲突。
• 实现装饰器：装饰器本质上就是闭包的应用。

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闭包示例解析

def outer(x):
    y = 10
    def inner():
        # inner函数引用了外部变量x和y
        return x + y
    return inner  # 返回inner函数对象

closure_func = outer(5)
print(closure_func())  # 输出 15

解释：

• 调用outer(5)返回inner函数对象。
• 虽然outer函数执行完毕，但inner函数仍然可以访问x=5和y=10。
• 这就是闭包，inner携带了对外部变量的引用。

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查看闭包变量

可以通过函数的__closure__属性查看闭包中保存的变量：

print(closure_func.__closure__)  # (<cell at 0x...: int object at 0x...>, <cell at 0x...: int object at 0x...>)
print([cell.cell_contents for cell in closure_func.__closure__])  # [5, 10]

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闭包与装饰器的关系

装饰器通常利用闭包来“包装”函数，保存额外状态或行为：

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("调用前")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("调用后")
        return result
    return wrapper

这里的wrapper就是闭包，引用了外部的func变量。

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注意事项

• 闭包变量是引用，不是拷贝，如果外部变量是可变对象，闭包内修改会影响外部。
• 循环中创建闭包时要注意变量绑定问题，常用默认参数解决：

funcs = []
for i in range(3):
    def f(x=i):  # 用默认参数绑定当前i值
        return x
    funcs.append(f)

print([f() for f in funcs])  # 输出 [0, 1, 2]

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小结

• 闭包是函数及其引用环境的组合。
• 通过闭包，函数可以“记住”外部变量。
• 闭包是实现装饰器和许多高级功能的基础。
• 理解闭包有助于写出更灵活和优雅的代码。