Python函数对象与闭包

Myth丶恋晨 2024-03-31 16:50 77阅读 0赞

本文主要介绍了Python函数对象与闭包，函数对象指的是函数可以被当做’数据’来处理，具体可以分为四个方面的使用，我们就与[微点阅读][Link 1]小编一起来看看具体的这四种实用方法吧。

### 一 函数对象 ###

函数对象指的是函数可以被当做’数据’来处理，具体可以分为四个方面的使用

#### 1.1 函数可以被引用 ####

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 </td> 
 <td> <code>&gt;&gt;&gt; </code><code>def</code> <code>add(x,y):</code> <code>...&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code><code>return</code> <code>x</code><code>+</code><code>y</code> <code>... </code> <code>&gt;&gt;&gt; func</code><code>=</code><code>add</code> <code>&gt;&gt;&gt; func(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>)</code> <code>3</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 1.2 函数可以作为容器类型的元素 ####

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 </td> 
 <td> <code>&gt;&gt;&gt; dic</code><code>=</code><code>{ </code><code>'add'</code><code>:add,</code><code>'max'</code><code>:</code><code>max</code><code>}</code> <code>&gt;&gt;&gt; dic</code> <code>{ </code><code>'add'</code><code>: &lt;function add at </code><code>0x100661e18</code><code>&gt;, </code><code>'max'</code><code>: &lt;built</code><code>-</code><code>in</code> <code>function </code><code>max</code><code>&gt;}</code> <code>&gt;&gt;&gt; dic[</code><code>'add'</code><code>](</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>)</code> <code>3</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 1.3 函数可以作为参数传入另外一个函数 ####

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 </td> 
 <td> <code>&gt;&gt;&gt; </code><code>def</code> <code>foo(x,y,func):</code> <code>...&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code><code>return</code> <code>func(x,y)</code> <code>...</code> <code>&gt;&gt;&gt; foo(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>,add)</code> <code>3</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 1.4 函数的返回值可以是一个函数 ####

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 </td> 
 <td> <code>&gt;&gt;&gt; </code><code>def</code> <code>bar():</code> <code>...&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </code><code>return</code> <code>add</code> <code>...</code> <code>&gt;&gt;&gt; func</code><code>=</code><code>bar()</code> <code>&gt;&gt;&gt; func(</code><code>1</code><code>,</code><code>2</code><code>)</code> <code>3</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 二 闭包函数 ###

#### 2.1 闭与包 ####

基于函数对象的概念，可以将函数返回到任意位置去调用，但作用域的关系是在定义完函数时就已经被确定了的，与函数的调用位置无关。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 </td> 
 <td> <code>x</code><code>=</code><code>1</code> <code>def</code> <code>f1():</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>def</code> <code>f2():</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>print</code><code>(x)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>return</code> <code>f2</code> <code>def</code> <code>f3():</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>x</code><code>=</code><code>3</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>f2</code><code>=</code><code>f1() </code><code>#调用f1()返回函数f2</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>f2() </code><code>#需要按照函数定义时的作用关系去执行，与调用位置无关</code> <code>f3() </code><code>#结果为1</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

也就是说函数被当做数据处理时，始终以自带的作用域为准。若内嵌函数包含对外部函数作用域（而非全局作用域）中变量的引用，那么该’内嵌函数’就是闭包函数，简称闭包(Closures)

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 </td> 
 <td> <code>x</code><code>=</code><code>1</code> <code>def</code> <code>outer():</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>x</code><code>=</code><code>2</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>def</code> <code>inner():</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>print</code><code>(x)</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>return</code> <code>inner</code> <code>func</code><code>=</code><code>outer()</code> <code>func() </code><code># 结果为2</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

可以通过函数的\_\_closure\_\_属性，查看到闭包函数所包裹的外部变量

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 </td> 
 <td> <code>&gt;&gt;&gt; func.__closure__</code> <code>(&lt;cell at </code><code>0x10212af78</code><code>: </code><code>int</code> <code>object</code> <code>at </code><code>0x10028cca0</code><code>&gt;,)</code> <code>&gt;&gt;&gt; func.__closure__[</code><code>0</code><code>].cell_contents</code> <code>2</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

“闭”代表函数是内部的，“包”代表函数外’包裹’着对外层作用域的引用。因而无论在何处调用闭包函数，使用的仍然是包裹在其外层的变量。

#### 2.2 闭包的用途 ####

目前为止，我们得到了两种为函数体传值的方式，一种是直接将值以参数的形式传入，另外一种就是将值包给函数

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 </td> 
 <td> <code>import</code> <code>requests</code> <code>#方式一：</code> <code>def</code> <code>get(url):</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>return</code> <code>requests.get(url).text</code> <code>#方式二：</code> <code>def</code> <code>page(url):</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>def</code> <code>get():</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>return</code> <code>requests.get(url).text</code> <code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>return</code> <code>get</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

> **提示：**requests模块是用来模拟浏览器向网站发送请求并将页面内容下载到本地，需要事先安装：pip3 install requests

对比两种方式，方式一在下载同一页面时需要重复传入url，而方式二只需要传一次值，就会得到一个包含指定url的闭包函数，以后调用该闭包函数无需再传url

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 </td> 
 <td> <code>&nbsp;&nbsp;</code><code># 方式一下载同一页面</code> <code>get(</code><code>'https://www.python.org'</code><code>)</code> <code>get(</code><code>'https://www.python.org'</code><code>)</code> <code>get(</code><code>'https://www.python.org'</code><code>)</code> <code>……</code> <code># 方式二下载同一页面</code> <code>python</code><code>=</code><code>page(</code><code>'https://www.python.org'</code><code>)</code> <code>python()</code> <code>python()</code> <code>python()</code> <code>……</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

闭包函数的这种特性有时又称为惰性计算。使用将值包给函数的方式，在接下来的装饰器中也将大有用处。

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