Python实战基础12-闭包

1、函数的嵌套调用

def testB():
    print('-------testB start------')
    print('这里是testB函数执行的代码……')
    print('-------testB end ------')

def testA():
    print('-----testA start-----')
    testB()
    print('-----testA end------')
testA()

运行结果：

总结：

• 一个函数里面又调用了另外一个函数，这就是所谓的函数嵌套调用
• 如果函数A中，调用了另外一个函数B，那么先把函数B中的任务都执行完毕之后才会回到上次函数A执行的位置。 

 2、闭包

函数只是一段可执行代码，编译后就”固化“了，每个函数在内存中只有一份实例，得到函数的入口点便可以执行函数了。

函数还可以嵌套定义，即在一个函数内部可以定义另一个函数，有了嵌套函数这种结构，便会产生闭包问题。

2.1 函数嵌套

在函数里面还可以定义函数，可以嵌套多层，执行需要被调用。

def outer():
    print('outer----hello')
    def inner():  # inner这个函数是在outer函数内部定义的
        print('inner-----hello')
    inner() # inner函数z只在outer函数内部可见
outer()
# inner() 这里会报错，在outer函数外部无法访问到inner函数

def outer():
    a = 100

    def inner():
        b = 200
        # b += a  # 内部函数可以使用外部函数的变量
        nonlocal a # 如果想修改外部函数的变量，需要在内部函数中添加：nonlocal
        a += b # 内部函数不能修改外部函数的变量
        print('我是内部函数',b)

    # result = locals() # locals()表示查看函数中的局部变量，以字典的形式返回。
    # print(result)

    print(a)
    # print(inner)
    # 调用inner
    inner()

outer()

  检索顺序：内层函数----》外层函数---》全局---》系统 builtins

2.2 什么是闭包

闭包是由函数及其相关的引用环境组合而成的实体（即：闭包=函数体+引用环境）。

'''
闭包：
1.嵌套函数
2.内部函数引用了外部函数的变量
3.返回值是内部函数
'''

def outer(n):
    num = n
    def inner():
        return num+1
    return inner

print(outer(3)())  # 4
print(outer(5)())  # 6

在这段程序中，函数inner是函数outer的内嵌函数，并且inner函数是outer函数的返回值。

我们注意到一个问题：内嵌函数inner中引用到外层函数中的局部变量num,Python解释器会怎么处理这个问题呢？

先看这段代码的运行结果，当我们调用分别由不同的参数调用outer函数得到的函数时，得到的结果是隔离的（相互不影响），也就是说每次调用outer函数后都将生成并保存一个新的局部变量num，这里outer函数返回的就是闭包。

如果在一个内部函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包（closure）。

闭包在使用装饰器的时候使用。

2.3 修改外部变量的值

闭包里默认不能修改外部变量。

def outer(n):
    num = n
    def inner():
        num = num + 1
        return num
    return inner

print(outer(1)())

上述代码运行时会报错！

UnboundLocalError: local variable 'num' referenced before assignment

原因分析

在python中，只要看到了赋值语句，就会认为赋值语句的左边是一个局部变量。

num = num+1这段代码里，num在= 的左边，python解析器会认为我们要修改inner函数里num这个局部变量，而这个变量使用之前是未声明的，所以会报错。

解决方案

报错的原因在于当我们在闭包内修改外部变量时，会被python解析器误会为内部函数的局部变量。所以，解决方案就是要让解析器知道不是要修改局部变量，而是要修改外部变量

解决方法：使用nonlocal关键字

def outer(n):
    num = n
    def inner():
        nonlocal num # 修改前使用nonlocal关键字对num变量进行说明
        num = num + 1
        return num
    return inner

print(outer(1)())