理解 Python 中的闭包

在python中，闭包是一个重要的概念，它允许函数“记住”它被创建的环境，即使在函数完成执行之后也是如此。闭包允许我们在不使用全局变量或类实例的情况下实现有状态函数。

在这篇文章中，我们将通过使用 nonlocal 关键字实现一个简单的计数器来探索闭包。让我们深入探讨一下！

什么是闭包？

当嵌套函数引用其封闭范围中的变量时，就会发生闭包，从而允许它即使在封闭函数完成执行后仍保留对这些变量的访问权限。当您想要将状态或行为封装在函数中时，闭包特别有用。

非本地关键字

在python中，我们使用nonlocal关键字来修改最近封闭范围内的非全局变量。如果没有 nonlocal 关键字，内部函数就无法修改其封闭范围内的变量；相反，它会创建一个新的局部变量。 nonlocal 关键字通过告诉 python 我们想要使用封闭范围内的变量来解决这个问题。

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实现带有闭包的计数器

让我们创建一个简单的计数器函数，它使用闭包来跟踪计数，而不依赖于全局变量或类。

第 1 步：定义 make_counter 函数

我们将创建一个名为 make_counter 的函数，它将返回一个内部函数增量。内部函数每次调用都会增加一个计数变量。

步骤2：使用nonlocal修改count变量

为了确保increment函数修改make_counter函数作用域中定义的count变量，我们将使用nonlocal关键字。

这是实现：

第三步：使用计数器

现在我们有了 make_counter 函数，我们可以创建一个计数器的实例并多次调用它来查看计数器增量。

counter = make_counter()  print(counter())  # Output: 1 print(counter())  # Output: 2 print(counter())  # Output: 3 print(counter())  # Output: 4 print(counter())  # Output: 5 

解释

• count 变量在 make_counter 函数中初始化为 0。
• 每次我们调用increment函数（由make_counter返回）时，它都会使用nonlocal关键字修改封闭范围内的count变量。 由于闭包属性，即使在 make_counter 函数完成执行后，increment 函数仍保留对 count 的访问。

为什么使用闭包？

闭包提供了一种强大且优雅的方式来将状态封装在函数中。它们在以下情况下特别有用：

• 您想要跟踪一个值而不将其暴露给全局范围。
• 您需要一个函数来在多次调用中记住其先前的状态（就像我们的反例）。
• 您不想使用全局变量或创建类来进行简单的状态管理。

闭包可用于更高级的用例，例如装饰器、记忆和回调。