Python嵌套函数(Nested function)和闭包(closure)
Python允许函数体中定义函数,内部函数(inner function)也称为嵌套函数(nested function)。
为了执行内部函数,必须调用外部函数。 如果不调用外部函数,内部函数将永远不会执行。不能直接调用内部函数,需要先调用外部函数,在调用内部函数,否则出错。
下面给出一个嵌套函数的示例源码:
def outer(x): # 外部函数
print("outer的x:{}".format(x))
def inner(y): # 内部函数
print("inner的y:{}".format(y))
print("x+y={}".format(x+y))
inner(8) #调用内部函数
outer(20) # #调用外部函数
运行测试如下:
典型的闭包(closure)结构
就是在一个外部函数中定义了一个内部函数,内部函数使用了外部函数的局部变量,并且外部函数的返回值是内部函数,这样就构成了一个闭包。
典型的闭包格式的描述:
def 外层函数():
外层局部变量
def 内层函数():
引用外层函数的局部变量
return 内层函数
将上例嵌套函数修改成闭包结构源码如下:
def outer(x): # 外部函数
print("outer的x:{}".format(x))
def inner(y): # 内部函数
print("inner的y:{}".format(y))
return x + y # 访问外部函数的参数——这里是x
return inner # 通过返回内部函数,实现外部引用——inner后没有括号()
n = outer(20) # 调用外部函数并传参,获取引用内部函数
m=n(8) # 调用内部函数inner(y)并传参,原外部函数的参数继续存在
print(m)
运行测试如下:
一般而言,调用一个函数是加一个括号。
如果看见函数括号后还有一个括号,说明第一个函数(外部函数)返回了一个函数(内部函数),前面的括号是外部函数的,后面的括号是内部函数的。
现在,修改上面闭包结构源码调用部分:
def outer(x): # 外部函数
print("outer的x:{}".format(x))
def inner(y): # 内部函数
print("inner的y:{}".format(y))
return x + y # 访问外部函数的参数——这里是x
return inner # 通过返回内部函数,实现外部引用——inner后没有括号()
k=outer(20)(8)
print(k)
运行测试如下:
一般情况下,如果一个函数结束,函数的内部所有东西都会释放掉,还给内存,局部变量都会消失。但是,闭包是一种特殊情况,如果外部函数在结束的时候,发现有自己变量将来会在内部函数中用到,就把这个变量同内部函数绑定在一起。这样即使外部函数已经结束了,内部函数仍然能够使用外部函数的变量。
判断函数是否为闭包
可以通过__closure__ 属性来判断,返回的是一个元组,每一项都是闭包函数引用的外部变量,可以通过cell_contents 将被引用的变量打印(显示)出来。
示例源码如下,请留意__closure__、cell_contents的使用:
def outer(x): # 外部函数
def inner(y): # 内部函数
return x # 注意这里:将return x 改为 return y 再运行试试看
return inner # inner后没有括号()
n = outer(20) # 调用外部函数
#查看 __closure__ 的值
print(n.__closure__)
#通过cell_contents 将被引用的变量打印出来
for line in n.__closure__:
print(line.cell_contents)
运行测试如下:
由此可知,闭包的特点是:内部函数必须引用在enclosing scope(外层/封闭作用域)中定义的变量值,并且,enclosing function(外层/封闭函数)必须返回内部函数。
进一步了解
python之 Nested Function
https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/129684125
python中闭包详解https://zhuanlan.zhihu.com/p/341376218
Python闭包(Closure) https://www.cnblogs.com/BlueSkyyj/p/8884236.html
python中函数嵌套、函数作为变量以及闭包的原理 https://www.cnblogs.com/xiaxiaoxu/p/9785687.html