【Python基礎(chǔ)知識】Python閉包函數(shù)

1、閉包函數(shù)的概念

閉包函數(shù)的語法格式如下：

def 外部函數(shù)名(外參數(shù)):

  函數(shù)體(包含外局部變量)

    def 內(nèi)部函數(shù)名(內(nèi)參數(shù)):

      函數(shù)體(引用外局部變量或外參數(shù))

  return 內(nèi)部函數(shù)名

由此可知，閉包函數(shù)是函數(shù)嵌套中內(nèi)函數(shù)可引用外函數(shù)的局部變量或參數(shù)的函數(shù)。在閉包函數(shù)中，外部函數(shù)的返回值是內(nèi)部函數(shù)名。

假設(shè)有一個登錄界面，需要記錄登錄次數(shù)。要實(shí)現(xiàn)登錄功能，首先定義login()函數(shù)，這個函數(shù)有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是用戶名，第二個參數(shù)是密碼。接著對用戶名和密碼進(jìn)行判斷，如果用戶名和密碼均正確，那么登錄成功，否則登錄失敗。在登錄功能的基礎(chǔ)上記錄登錄次數(shù)，則需要在login()函數(shù)中定義一個變量，用于記錄登錄次數(shù)，每次判斷成功后登錄次數(shù)加1。這樣做是得不到正確的登錄次數(shù)的，這是因?yàn)榇藭r登錄次數(shù)是函數(shù)內(nèi)的局部變量，隨著函數(shù)執(zhí)行完畢后釋放內(nèi)存，這樣沒有辦法一直使用這個局部變量。

要解決這個問題，可以使用閉包函數(shù)，代碼如下：

1. >>> def login(name, pwd): 
2. ...     i = 0 
3. ...     def fun(): 
4. ...         if name == 'admin' and pwd == '123456': 
5. ...             nonlocal i 
6. ...             i += 1 
7. ...             print('歡迎登錄，這是您第%d次登錄' % i) 
8. ...         else: 
9. ...             print('登錄失��！') 
10. ...     return fun 
11. ... 
12. >>> f = login('admin', '123456') 
13. >>> f() 
14. 歡迎登錄，這是您第1次登錄 
15. >>> f() 
16. 歡迎登錄，這是您第2次登錄 

在外部函數(shù)login()中已經(jīng)定義了變量i，而在內(nèi)部函數(shù)fun()中需要修改變量i的值，則需要在內(nèi)部函數(shù)fun()中使用關(guān)鍵字nolocal修飾變量i。

2、閉包函數(shù)的案例

下面介紹一個閉包函數(shù)的案例。使用閉包函數(shù)實(shí)現(xiàn)Bob與Will聊天功能，打印聊天記錄以及談話人說的是第幾句話。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，設(shè)計一下編程思路：首先創(chuàng)建一個閉包函數(shù)person()，然后調(diào)用兩次閉包函數(shù)，實(shí)現(xiàn)打印目的。需要注意的是，記錄說話次數(shù)的變量需要使用關(guān)鍵字nonlocal修飾。代碼如下：

1. def person(name): 
2.     n = 0 
3.     def do(something): 
4.         nonlocal n 
5.         n += 1 
6.         print('{} say：{}  {}的第{}句話'.format(name, something, name, n)) 
7.     return do 
8. Bob = person('Bob') 
9. Will = person('Will') 
10. Bob('I am Bob!') 
11. Will('I am Will!') 
12. Bob('早上好，Will！') 
13. Will('早上好，Bob！') 

建議將這個程序使用腳本模式運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果：

1. Bob say：I am Bob!  Bob的第1句話 
2. Will say：I am Will!  Will的第1句話 
3. Bob say：早上好，Will！  Bob的第2句話 
4. Will say：早上好，Bob！  Will的第2句話 

上述程序中，首先定義一個外部函數(shù)person()，參數(shù)為name，用于接收名字。然后定義一個內(nèi)部函數(shù)do()，參數(shù)為something，用于接收聊天內(nèi)容。內(nèi)部函數(shù)do()結(jié)束后，外部函數(shù)person()的return返回值是內(nèi)部函數(shù)名do。在do()函數(shù)中，使用format()方法打印輸出誰說了什么內(nèi)容。在這個程序中，關(guān)鍵是要記錄這是談話人說的第幾句話，需要將變量n初始化設(shè)在外部函數(shù)中，并在內(nèi)部函數(shù)中使用關(guān)鍵字nonlocal修飾變量n。實(shí)現(xiàn)了閉包函數(shù)后，定義2個閉包，分別傳入?yún)��?shù)Bob和Will，并將返回值分別保存在變量Bob和Will中。由于外部函數(shù)的返回值是內(nèi)部函數(shù)名do，因此，Bob('I am Bob!')等價于調(diào)用內(nèi)部函數(shù)do('I am Bob!')。do()函數(shù)中，變量n先增加1，記錄是第幾句話，然后是一個打印語句，使用format()方法格式化打印字符串。下面3行代碼的功能也與這行代碼相同。

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