浅显理解 Python 闭包

from: https://serholiu.com/python-closures
闭包这个概念在 JavaScript 中讨论和使用得比较多，不过在 Python 中却不是那么显而易见，之所以说“不是那么”，是因为即使用到了，也没用注意到而已，比如定义一个 Decorator 时，就已经用到闭包了。网上对闭包的各种解释，感觉非常晦涩，在这里谈谈我的浅显认识：要形成闭包，首先得有一个嵌套的函数，即函数中定义了另一个函数，闭包则是一个集合，它包括了外部函数的局部变量，这些局部变量在外部函数返回后也继续存在，并能被内部函数引用。

举个例子

这是个经常使用到的例子，定义一个函数

generate_power_func

，它返回另一个函数，现在闭包形成的条件已经达到。

1 2 3 4 5 6

def generate_power_func(n): print "id(n): %X" % id(n) def nth_power(x): return x**n print "id(nth_power): %X" % id(nth_power) return nth_power

对于内部函数

nth_power

，它能引用到外部函数的局部变量

n

，而且即使

generate_power_func

已经返回。把这种现象就称为闭包。具体使用一下。

1 2 3 4 5

>>> raised_to_4 = generate_power_func(4)id(n): 246F770id(nth_power): 2C090C8>>> repr(raised_to_4)'<function nth_power at 0x2c090c8>'

从结果可以看出，当

generate_power_func(4)

执行后, 创建和返回了

nth_power

这个函数对象，内存地址是 0x2C090C8,并且发现

raised_to_4

和它的内存地址相同，即

raised_to_4

只是这个函数对象的一个引用。先在全局命名空间中删除

generate_power_func

，再试试会出现什么结果。

1 2 3

>>> del generate_power_func>>> raised_to_4(2)16

啊哈，居然没出现错误，

nth_power

是怎么知道

n

的值是 4，而且现在

generate_power_func

甚至都不在这个命名空间了。对，这就是闭包的作用，外部函数的局部变量可以被内部函数引用，即使外部函数已经返回了。

__closure__ 属性和 cell 对象

现在知道闭包是怎么一回事了，那就到看看闭包到底是怎么回事的时候了。Python 中函数也是对象，所以函数也有很多属性，和闭包相关的就是

__closure__

属性。

__closure__

属性定义的是一个包含 cell 对象的元组，其中元组中的每一个 cell 对象用来保存作用域中变量的值。

1 2 3 4 5 6

>>> raised_to_4.__closure__(<cell at 0x2bf4ec0: int object at 0x246f770>,)>>> type(raised_to_4.__closure__[0])<type 'cell'>>>> raised_to_4.__closure__[0].cell_contents4

就如刚才所说，在

raised_to_4

的

__closure__

属性中有外部函数变量

n

的引用，通过内存地址可以发现，引用的都是同一个

n

。如果没用形成闭包，则

__closure__

属性为

None

。对于 Python 具体是如何实现闭包的，可以查看 Python闭包详解，它通过分析 Python 字节码来讲述闭包的实现。

最后总结

闭包特性有着非常多的作用，不过都是需要时才会不经意的用上，不要像使用设计模式一样去硬套这些法则。这篇文章按照自己的理解翻译至 Python Closures Explained，可能和原文有些不同之处，如有疑惑，请查看原文。附上一些参考资料。闭包的概念、形式与应用: 可以从其中了解闭包的应用

Python闭包详解：从字节码出发了解 Python 闭包的实现机制

理解Javascript的闭包: 从 Javascript 的闭包中了解一些闭包特性，可以和 Python 作下对比