基于Python闭包及其作用域详解

yipeiwu_com6年前Python基础

关于Python作用域的知识在python作用域有相应的笔记,这个笔记是关于Python闭包及其作用域的详细的笔记

如果在一个内部函数里,对一个外部作用域(但不是全局作用域)的变量进行引用,那么内部函数就被称为闭包(closure),而这个被内部函数引用的变量则被成为自由变量

闭包和函数调用没多少相关,而是关于使用定义在其他作用域的变量

命名空间和作用域

我们把命名空间看做一个大型的字典类型(Dict),里面包含了所有变量的名字和值的映射关系。在 Python 中,作用域实际上可以看做是“在当前上下文的位置,获取命名空间变量的规则”。在 Python 代码执行的任意位置,都至少存在三层嵌套的作用域:

最内层作用域,最先搜索,包含所有局部变量(Python 默认所有变量声明均为局部变量)

所有包含当前上下文的外层函数的作用域,由内而外依次搜索,这里包含的是非局部也非全局的变量

一直向上搜索,直到当前模块的全局变量

最外层,最后搜索的,内置(built-in)变量

 scopes = {
 "local": {"locals": None,
    "non-local": {"locals": None,
       "global": {"locals": None,
         "built-in": ["built-ins"]}}},
}

除了默认的局部变量声明方式,Python还有global和nonlocal两种类型的声明(nonlocal是Python3.x之后才有的),其中nonlocal是指最内层之外,global以内的变量。必须强调的是,最内层局部作用域对外层作用域的变量只有只读(read-only)的访问权限。比如下列的例子

x = 100
def main():
 x += 1
 print (x)
main()
UnboundLocalError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-9ed43e483a17> in <module>()
  3 x += 1
  4 print(x)
----> 5 main()
<ipython-input-2-9ed43e483a17> in main()
  1 x = 100
  2 def main():
----> 3 x += 1
  4 print(x)
  5 main()
UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

这里抛出UnboundLocalError,是因为main()函数内部的作用域对于全局变量x仅有只读权限,想要在main()中对x进行改变,不会影响全局变量,而是会创建一个新的局部变量,显然无法对还未创建的局部变量直接使用x += 1, 因为x未绑定到任何对象上。如果想要获得全局变量的完全引用,则需要global声明:

x = 100
def main():
 global x
 x += 1
 print(x)
main()
print(x) # 全局变量已被改变

# result: 
# 101
# 101

闭包

闭包和函数调用没多少相关,而是关于使用定义在其他作用域的变量。

看了上面的Python作用域规则后,我们可以仿照JavaScript写一个计数器的闭包:

"""
/* JavaScript Closure example */
var inc = function(){ 
 var x = 0;
 return function(){
 console.log(x++);
 };
};
var inc1 = inc()
var inc2 = inc()
"""

# Python
def inc():
 x = 0
 def inner():
  nonlocal x
  x += 1
  print(x)
 return inner
inc1 = inc()
inc2 = inc()
inc1()
inc1()
inc1()
inc2()


# result:
# 1
# 2
# 3
# 1

在这里,全局环境下不能获取到inc()中的局部变量x的,但是我们返回了inc()内部函数inner(),而inner()对inc()中的局部变量是有访问权限的。也就是说inner()将inc()局部作用域打包发送给了inc1和 inc2,从而使他们各自独立拥有了一块封闭起来的作用域,不受其他运行环境和全局变量的影响,因此称之为闭包。

上述代码中inc1和inc2各自有一块封闭起来的作用域,可以通过Online Python Tutor 可视化运行工具看相应的运行结果

这篇基于Python闭包及其作用域详解就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

Python虚拟环境Virtualenv使用教程

virtualenv用于创建独立的Python环境,多个Python相互独立,互不影响,它能够: 1. 在没有权限的情况下安装新套件 2. 不同应用可以使用不同的套件版本 3. 套件升级...

Python实现两个list求交集,并集,差集的方法示例

本文实例讲述了Python实现两个list求交集,并集,差集的方法。分享给大家供大家参考,具体如下: 在python中,数组可以用list来表示。如果有两个数组,分别要求交集,并集与差集...

django 实现编写控制登录和访问权限控制的中间件方法

django中,很多时候我们都需要有一个地方来进行更加详细的权限控制,例如说哪些用户可以访问哪些页面,检查登录状态等,这里的话就涉及到了中间件的编写了。 在django项目下的setti...

Python3内置模块random随机方法小结

前言 random是Python中与随机数相关的模块,其本质就是一个伪随机数生成器,我们可以利用random模块基础生成各种不同的随机数,以及一些基于随机数的操作。 生成随机数相关 生...

python3中bytes和string之间的互相转换

前言 Python 3最重要的新特性大概要算是对文本和二进制数据作了更为清晰的区分。文本总是Unicode,由str类型表示,二进制数据则由bytes类型表示。Python 3不会以任意...