Python函數物件與閉包介紹

2022-04-14 10:01:55

一函數物件

函數物件指的是函數可以被當做’資料’來處理，具體可以分為四個方面的使用

1.1 函數可以被參照

>>> def add(x,y):
...     return x+y
... 
>>> func=add
>>> func(1,2)
3

1.2 函數可以作為容器型別的元素

>>> dic={'add':add,'max':max}
>>> dic
{'add': <function add at 0x100661e18>, 'max': <built-in function max>}
>>> dic['add'](1,2)
3

1.3 函數可以作為引數傳入另外一個函數

>>> def foo(x,y,func):
...     return func(x,y)
...
>>> foo(1,2,add)
3

1.4 函數的返回值可以是一個函數

>>> def bar():
...     return add
...
>>> func=bar()
>>> func(1,2)
3

二閉包函數

2.1 閉與包

基於函數物件的概念，可以將函數返回到任意位置去呼叫，但作用域的關係是在定義完函數時就已經被確定了的，與函數的呼叫位置無關。

x=1

def f1():
    def f2():
        print(x)

    return f2

def f3():
    x=3
    f2=f1() #呼叫f1()返回函數f2
    f2() #需要按照函數定義時的作用關係去執行，與呼叫位置無關

f3() #結果為1

也就是說函數被當做資料處理時，始終以自帶的作用域為準。若內嵌函數包含對外部函數作用域（而非全域性作用域）中變數的參照，那麼該’內嵌函數’就是閉包函數，簡稱閉包(Closures)

x=1
def outer():
    x=2
    def inner():
        print(x)
    return inner

func=outer()
func() # 結果為2

可以通過函數的__closure__屬性，檢視到閉包函數所包裹的外部變數

>>> func.__closure__
(<cell at 0x10212af78: int object at 0x10028cca0>,)
>>> func.__closure__[0].cell_contents
2

“閉”代表函數是內部的，“包”代表函數外’包裹’著對外層作用域的參照。因而無論在何處呼叫閉包函數，使用的仍然是包裹在其外層的變數。

2.2 閉包的用途

目前為止，我們得到了兩種為函數體傳值的方式，一種是直接將值以引數的形式傳入，另外一種就是將值包給函數

import requests

#方式一：
def get(url):
    return requests.get(url).text

#方式二：
def page(url):
    def get():
        return requests.get(url).text
    return get

提示：requests模組是用來模擬瀏覽器向網站傳送請求並將頁面內容下載到本地，需要事先安裝：pip3 install requests

對比兩種方式，方式一在下載同一頁面時需要重複傳入url，而方式二隻需要傳一次值，就會得到一個包含指定url的閉包函數，以後呼叫該閉包函數無需再傳url

  # 方式一下載同一頁面
get('https://www.python.org')
get('https://www.python.org')
get('https://www.python.org')
……

# 方式二下載同一頁面
python=page('https://www.python.org')
python()
python()
python()
……

閉包函數的這種特性有時又稱為惰性計算。使用將值包給函數的方式，在接下來的裝飾器中也將大有用處

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