Python之函数【三】（高阶函数和闭包）

文章目录

• 前言
• 一、高阶函数
• 二、闭包（也称之为：闭包函数）
  • 1、浅谈闭包函数        
    • 1.1、划重点
    • 1.2、注意点
  • 2、怎么判断是不是闭包函数呢？
    • 2.1、那接下来，我们就细细的拆开解释
    • 2.2、对于这个作用域，在JavaScript中的解释
    • 2.3、闭包函数的相关元素查看
      • ​​​​​​​​​​​​​​2.3.1、闭包函数的__code__属性（编译后的函数定义体）中保存着闭包函数的局部变量和自由变量的名称
      • 2.3.2、自由变量的值查看
• 三、nonlocal关键字的使用​​​​​​​
• 总结

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前言

记录一下自己对高级函数和闭包函数的理解，以及着重点和注意点的分析和讲解。这个章节的基础是为了理解装饰器。

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一、高阶函数

什么叫高阶函数呢？

定义：如果一个函数的参数，是另外一个或几个函数，那么这个函数就是高阶函数。

怎么理解呢？通俗点说：就是一个函数中要传进来的参数就是一个函数。不是具体的字段值。

举例：

 注意在这里：在fun2函数里面要使用传进来的函数，那么里面必须是一个函数的完整格式，不能只是一个函数名称。

 

 当传入多个函数作为参数时：

二、闭包（也称之为：闭包函数）

1、浅谈闭包函数

闭包这个词有点怪，其实就是一类具体一些明显特点的函数。也可以叫做：闭包函数。

对于闭包，我们先来讲闭包函数的三个特点。

（1）闭包函数内嵌套有其它函数

（2）内嵌函数引用了外层函数的变量

（3）外层函数的返回值是嵌套函数的函数名字

1.1、划重点：

第一点：闭包函数内嵌套有其它函数。也就是说：定义了一个函数fun1，那么在函数fun1中还可以定义一个函数fun2

第二点：内嵌函数引用了外层函数的变量。也就是说：在函数fun1中定义了一个变量a，现在在函数fun2中引用了fun1的变量a。

第三点：外层函数的返回值是嵌套函数的函数名字。也就是说，fun1这个外层函数的返回值，是fun2这个函数的名字。注意是名字。

 1.2、注意点：

（1）如果要使用这种闭包函数，那么就要先使用一个变量去接收这个函数的返回值。

（2）这个返回值就相当于是内层函数。

我们接下来细化理解一下：

依据上面的例子：a1去接收了fun1(）这个函数的返回值。那么a1就等于fun2；我们使用a1就等同于使用fun2()这个函数。

如果：当函数fun1()里面传值，但是fun2()里面不传值时，调用函数的方式有些变化：

2、怎么判断是不是闭包函数呢？

 使用内层函数.__closure__方法来判断是否是闭包。如果返回的是一个cell对象，那么就是闭包函数。如果返回None就不是闭包函数。

注意：这里一定是内层函数去调用这个__closure__方法，内层函数也就是外层函数的返回值。

总结：我们可以看到闭包函数的一个特点就是，嵌套函数。另一个特点是外层函数的变量作用域在内层函数中使用。

专业术语的定义是：闭包是一种函数，一种延伸了变量作用域的函数，它会保留定义函数时变量的绑定，当定义变量的作用域不可以用了，那些绑定仍然可以被调用。

2.1、那接下来，我们就细细的拆开解释：

（1）闭包是一种函数。也就是说，闭包是个名称，全称闭包的名字也叫闭包函数。

（2）延伸了变量作用域的函数。也就是说，本来变量的作用域在函数fun1，现在把在函数fun1的变量拿到函数fun2中使用，那么这种行为就叫做延伸了变量作用域。

（3）当定义变量的作用域不可以用了，那些绑定仍然可以被调用。也就是说，当函数fun1执行完毕了（这里解释一下什么叫做执行完毕：也就是说fun1运行完，那么fun1的作用域也就跟着运行完）。那么在函数fun2中使用函数fun1的变量这种关系，是不会消除（也就是说：fun1函数运行完了，我fun2函数还是能够照样使用你fun1的作用域，对fun2函数产生不了影响）。如果消除了那就不是闭包函数了。

通过对JavaScript语言对比的新解释：那就是在一个函数里边再定义一个函数。这个内部函数一直保持有对外部函数中作用域的访问(小盒子可以一直访问大盒子但大盒子不能访问小盒子)。

对应第三点：

我们类比学习不是闭包函数的作用域：

 这里的作用域list_1只能在函数fun1中被应用。

2.2、对于这个作用域，在JavaScript中的解释：

 作用继承

所谓的作用域继承，就像是儿子可以继承父亲的财产一样。比如我这里有一个大的盒子作为一个父级的作用域，然后在这个大的盒子里边放一个小的盒子，作为子作用域。我们规定可以在小盒子中获取到大盒子中的东西，大盒子不能获取小盒子里的东西就称为作用域继承。

在 JS 中，道理是一样的，在一个函数里边我们再声明一个函数，内部函数可以访问外部函数作用域的变量，而外部的函数不能获取到内部函数的作用域变量。

参考博主文章：闭包：什么是闭包、闭包的作用、闭包的解决_BUG使我疯狂的博客-CSDN博客

2.3、闭包函数的相关元素查看

2.3.1、闭包函数的__code__属性（编译后的函数定义体）中保存着闭包函数的局部变量和自由变量的名称，如下：

co_varnames：查看局部变量名称

co_freevars：查看自由变量名称

顾名思义就知道这两个函数的意思了。

 2.3.2、自由变量的值查看

自由变量的值是保存在__closure__[freevars].cell_contents 属性中的

 

三、nonlocal关键字的使用

3.1、首先我们先明白一个场景。我们在一个普通函数中把局部变量变成全局变量，使用的关键字是global。

 

3.2、那么在闭包函数里面可以使用global关键字的形式把局部变量改变成全局变量？

答案是：不行

（1）使用global关键字修改外层函数的变量

 

（2）使用nonlocal关键字修改外层函数的变量

 参考文章：Python之闭包_python 装饰器_搬砖，攒路费的博客-CSDN博客

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总结

闭包函数一定满足三个特征，但是满足这三个特征的函数不一定是闭包函数。因为：里面的关键字申明的变量，我们上面的例子就很好的解释这一点了。

说通俗一点：人会吃饭，但吃饭的不一定是人。