Python 폐쇄 메커니즘에 대한 심층적인 이해

이 기사에서는 클로저를 간단한 용어로 설명하기 위해 Python을 사용합니다. Baidu Encyclopedia에 따르면 클로저는 다른 함수의 내부 변수를 읽을 수 있는 함수입니다. 예를 들어 JavaScript에서는 함수 내부의 하위 함수만 읽을 수 있습니다. 로컬 변수, 즉 클로저 패키지는 "함수 내부에 정의된 함수"로 이해될 수 있습니다. 본질적으로 클로저는 함수 내부와 함수 외부를 연결하는 다리입니다.

클로저의 정의 이해하기

정의 : 클로저(closure)는 다른 함수의 내부 변수를 읽을 수 있는 함수입니다.

이해: 분할문 분석에 따르면 클로저는... 함수입니다. 클로저는 함수라는 사실이 밝혀졌습니다. 클로저(Closure)는 어떤 함수인가요? 즉, 클로저 함수는 다른 함수의 내부 변수에 대한 정보도 얻을 수 있습니다. 이런 방식으로 정보가 패키지처럼 캡슐화되어 더욱 생생해집니다

예:

def make_averager():
    series = []    def averager(new_value):
        series.append(new_value)
        total = sum(series)        return total/len(series)    return averager

>>> avg = make_averager()>>> avg(10)10.0>>> avg(11)10.5>>> avg(12)11.0

비고: 클로저는 어휘 클로저(lexical closure)의 약어이며 함수형 프로그래밍의 중요한 문법 구조입니다.

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Python Space의 명명 및 범위 규칙

C++에는 특수 키워드 namespace(영문으로는 네임스페이스)가 있습니다namespace（命名空间的英文）

不扯C++，在Python中，存在四种命名空间：

1）local namespace：本地变量

2）nonlocal namespace：嵌套函数中外层函数的变量（Python3.x）

3）global namespace：全局变量

4）build-in namespace：内置变量

namespace是变量名到实际对象的一个映射，大部分namespace都是按Python中的字典来实现的

nonlocal关键字在Python3.0中被引入，使用这个关键字可以轻松的访问并修改嵌套函数的较外层变量（如果仅仅是访问而不修改可以不用nonlocal关键字）

如果修改外层变量却不使用nonlocal关键字会报错：

def make_averager():
    count = 0
    total = 0

    def averager(new_value):
        count += 1    # Same as: count = count + 1
        total += new_value        return total/count    return average

>>> avg = make_averager()
>>> avg(10)
Traceback (most recent call last):...UnboundLocalError: Local variable 'count' referened before assignment
>>>

要修改外层变量就必须使用nonlocal关键字：

def make_averager():
    count = 0
    total = 0

    def averager(new_value):
        nonlocal count, total    # Declaration of namespace.
        count += 1
        total += new_value        return total/count    return average

>>> avg = make_averager()>>> avg(10)10.0>>> avg(11)10.5>>> avg(12)12

解释：在averager函数中，count、total是自由变量（自由变量是指未在本地绑定的变量），自由变量往往是在一个作用域中声明，并在另一个作用域中使用（比如上面的series、count、total）

那为什么在『理解闭包的定义』的实例中，series变量虽然对于内层函数也是自由变量但是却可以直接修改？这里要区分开可变类型和不可变类型的『修改』的含义，series列表是可变序列，append()方法于在原地修改列表的值，这里我们只用到了『列表可变』这一列表的特性，但是对于不可变的数字对象count、total，count += 1

하지 마세요 C++를 언급하면 ​​Python에는 4개의 네임스페이스가 있습니다:

1) 로컬 네임스페이스: 지역 변수

2) 비로컬 네임스페이스: 외부 중첩 함수의 함수 변수(Python3.

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네임스페이스는 변수 이름을 실제 객체에 매핑합니다. 대부분의 네임스페이스는 Python에서 사전으로 구현됩니다.

nonlocal 키워드는 Python에서 사용됩니다. 3.0 도입, 이 키워드를 사용하면 중첩 함수의 외부 변수에 쉽게 접근하고 수정할 수 있습니다. (액세스만 하고 수정하지 않으면 nonlocal 키워드가 필요하지 않습니다.)

사용하지 않고 외부 변수를 수정하는 경우 nonlocal 키워드는 오류를 보고합니다:

""" Implement a decorator, which return the runtime of the program. """import timedef clock(func):
    def clocked(*args):
        t0 = time.pref_counter()
        result = func(*args)
        elapsed = time.pref_counter() - t0
        name = func.__name__
        arg_str = ', '.join(repr(arg) for arg in args)
        print('[%0.8fs] %s(%s) -> %r' %(elpased, name, arg_str, result))        return result    return clocked

def make_averager():
    series = []    def averager(new_value):
        series.append(new_value)
        total = sum(series)        return total/len(series)    return averager

외부 변수를 수정하려면 nonlocal 키워드를 사용해야 합니다:

>>> avg = make_averager()>>> avg(10)10.0>>> avg(11)10.5>>> avg(12)11.0

def make_averager():
    count = 0
    total = 0

    def averager(new_value):
        count += 1    # Same as: count = count + 1
        total += new_value        return total/count    return average

설명 :averager 함수에서 count와 total은 자유 변수입니다(자유 변수는 로컬로 바인딩되지 않은 변수를 나타냅니다). 다른 범위에 사용됨(예: 위의 시리즈, 개수, 합계)

그렇다면 "클로저 정의 이해"의 예에서 시리즈 변수도 내부 함수에 대한 자유 변수이지만, 직접 수정할 수 있나요? 여기서는 변수 유형과 불변 유형의 "수정" 의미를 구별해야 합니다. 계열 목록은 변수 시퀀스이고 append() 메소드가 목록의 값을 수정합니다. 여기서는 "목록 변수" 기능만 사용하지만 변경할 수 없는 디지털 개체 개수의 경우 총 , count += 1, 이러한 작업은 실제로 새 개체를 생성합니다

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자유 변수는 참조만 가능하고 수정할 수 없다는 점을 항상 기억하세요(Mutable 개체가 실제로 이것이 Python 2에서 클로저가 구현되는 방식입니다.

Python의 람다 표현식은 익명 함수이며 둘은 동일할 수 있습니다.

🎜🎜🎜시연 목적으로 for를 사용합니다. 루프 또는 Pythonic 목록 파생이 좋은 선택입니다: 🎜🎜🎜🎜🎜🎜 Python에서 자신만의 데코레이터를 구현하려면 숙지해야 하는 지식: 1) 클로저 + 중첩 함수, 2) 비로컬 키워드(Python3.x에 도입됨)🎜🎜 🎜

""" Implement a decorator, which return the runtime of the program. """import timedef clock(func):
    def clocked(*args):
        t0 = time.pref_counter()
        result = func(*args)
        elapsed = time.pref_counter() - t0
        name = func.__name__
        arg_str = ', '.join(repr(arg) for arg in args)
        print('[%0.8fs] %s(%s) -> %r' %(elpased, name, arg_str, result))        return result    return clocked

本文以Python为例，深入浅出讲解闭包；根据百度百科的解释，闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数，例如在JavaScript中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，所以闭包可以理解成『定义在一个函数内部的函数』；在本质上，闭包是将函数内部和函数外部连接起来的桥梁

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理解闭包的定义

定义：闭包（closure）是能够读取其它函数内部变量的函数

理解：根据拆分语句分析，闭包是……函数，原来闭包是函数，再看细节部分，闭包是怎样的函数，闭包还能够读取其它函数内部变量，换句话说，闭包函数可以获取其它函数内部变量的信息——这样信息就被封装起来了，像一个包一样，比较形象

实例：

def make_averager():
    series = []    def averager(new_value):
        series.append(new_value)
        total = sum(series)        return total/len(series)    return averager

>>> avg = make_averager()>>> avg(10)10.0>>> avg(11)10.5>>> avg(12)11.0

备注：闭包（closure）是词法闭包（lexical closure）的简称，是函数式编程的重要的语法结构

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Python的命名空间、作用域规则

在C++中，有个专门的关键字namespace（命名空间的英文）

不扯C++，在Python中，存在四种命名空间：

1）local namespace：本地变量

2）nonlocal namespace：嵌套函数中外层函数的变量（Python3.x）

3）global namespace：全局变量

4）build-in namespace：内置变量

namespace是变量名到实际对象的一个映射，大部分namespace都是按Python中的字典来实现的

nonlocal关键字在Python3.0中被引入，使用这个关键字可以轻松的访问并修改嵌套函数的较外层变量（如果仅仅是访问而不修改可以不用nonlocal关键字）

如果修改外层变量却不使用nonlocal关键字会报错：

def make_averager():
    count = 0
    total = 0

    def averager(new_value):
        count += 1    # Same as: count = count + 1
        total += new_value        return total/count    return average

>>> avg = make_averager()
>>> avg(10)
Traceback (most recent call last):...UnboundLocalError: Local variable 'count' referened before assignment
>>>

要修改外层变量就必须使用nonlocal关键字：

def make_averager():
    count = 0
    total = 0

    def averager(new_value):
        nonlocal count, total    # Declaration of namespace.
        count += 1
        total += new_value        return total/count    return average

>>> avg = make_averager()>>> avg(10)10.0>>> avg(11)10.5>>> avg(12)12

解释：在averager函数中，count、total是自由变量（自由变量是指未在本地绑定的变量），自由变量往往是在一个作用域中声明，并在另一个作用域中使用（比如上面的series、count、total）

那为什么在『理解闭包的定义』的实例中，series变量虽然对于内层函数也是自由变量但是却可以直接修改？这里要区分开可变类型和不可变类型的『修改』的含义，series列表是可变序列，append()方法于在原地修改列表的值，这里我们只用到了『列表可变』这一列表的特性，但是对于不可变的数字对象count、total，count += 1，这样的操作实际上生成了新的对象

始终记住，自由变量只能引用不能修改（除非可变对象可以原地修改，事实上Python2.x中就是这样实现闭包的），要修改就必须使用nonlocal关键字

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闭包和lambda表达式

Python的lambda表达式就是匿名函数，二者可以划等号

出于演示考虑，用for循环或者Pythonic的列表推导是个不错的选择：

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闭包和装饰器

要在Python中实现自己的装饰器（decorator），必须掌握的知识：1）闭包+嵌套函数，2）nonlocal关键字（Python3.x引入）

""" Implement a decorator, which return the runtime of the program. """import timedef clock(func):
    def clocked(*args):
        t0 = time.pref_counter()
        result = func(*args)
        elapsed = time.pref_counter() - t0
        name = func.__name__
        arg_str = ', '.join(repr(arg) for arg in args)
        print('[%0.8fs] %s(%s) -> %r' %(elpased, name, arg_str, result))        return result    return clocked

위 내용은 Python 폐쇄 메커니즘에 대한 심층적인 이해의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!