Python基础 闭包

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概念：闭包是指延伸了作用域的函数，其中包含函数定义体的引用但是不在定义体中定义的非全局变量。主要是指它能够访问定义体之外
的非全局变量。主要是在嵌套函数中可能涉及到。
下面是计算历史均值的两种实现方法，通过这两种实现方法来通过示例讲清楚闭包
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#使用类实现求历史平均值的方法
class avg_class():
    def __init__(self):
        self.history_num = []
    def __call__(self, num): #类的call方法可以理解为实例默认的调用方法，即直接使用实例名不加.方法名，实例可以像函数一样传参并调用
        self.history_num.append(num)
        current_sum = sum(self.history_num)
        return current_sum/len(self.history_num)
avg = avg_class()
print(avg(10)) #10.0 调用__call__方法
print(avg(11)) #10.5
print(avg(12)) #11.0

#使用嵌套函数实现历史平均值方法
def make_avg():
    history_num = []
    def cal_avg(num):
        history_num.append(num)
        current_sum = sum(history_num)
        return current_sum/len(history_num)
    return cal_avg
avg = make_avg()
print(avg(10)) #10.0
print(avg(11)) #10.5
print(avg(12)) #11.0

#输出avg的变量和自由变量；函数的code属性保存着变量和自由变量信息；closure中保存着history_num的绑定，closure各元素对应
# co_freevars中的一个名称，cell_contents保存着真正的值
print(avg.__code__.co_varnames) #('num', 'current_sum')
print(avg.__code__.co_freevars) #('history_num',)
print(avg.__closure__)  #(<cell at 0x034538D0: list object at 0x0345A8F0>,)
print(avg.__closure__[0].cell_contents)  #[10, 11, 12]

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使用类实现求历史平均值我们能够明确的知道历史数据存在实例的history_num属性内，我们只要对实例的这个属性进行操作
就能够获取我们需要的结果。
但是使用嵌套函数实现的求历史平均值这些历史数据存在哪里呢？当make_avg函数执行完毕以后其内部定义的history_num
作为局部变量，其生命周期应该伴随函数的调用而消亡，实际程序运行并未报错且从程序结果来看history_num在make_avg
调用完毕后仍然能够正常被调用。
在cal_avg函数中history_num是自由变量，指未在本地作用域中绑定的变量
综上闭包是一种函数，它会保留定义函数时存在的自由变量的绑定（即上述嵌套函数中的history_num），这样调用函数时
虽然定义作用域不可用了，但是仍然能够使用这些绑定。   cal_avg的闭包包括cal_avg定义本身还包含history_num = []语句
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