python中使用闭包及修改外部函数的局部变量

函数中定义函数

在python中,函数可以被嵌套定义,也就是说,函数中可以定义函数。该函数还可以将其内部定义的函数作为返回值返回。

def func():
    print("这是外部的函数")
    def func1():
        print("这是里面的函数")
    return func1
 
func()
print("*" * 50)
 
# 由于func()的返回值就是函数
# 因此我们可以通过func()()调用里面的函数
func()()

闭包

闭包的定义:一般来说,我们可以认为,如果一个函数可以读取其他函数中的局部变量,那么它们就构成了闭包。

注意:闭包的定义不是特别清晰,但大体上的意思是这样的。

我们知道,普通的函数是可以使用全局变量的

a = 100
 
# 此时,a=100是一个全局变量
# 但是在该函数中,是可以使用全局变量的
def func():
    print("a: ", a)
 
func()

类似的,函数中定义的函数,也是可以使用外部函数的变量的。因此,满足了函数读取了其他函数局部变量的这一条件,他们因此构成了闭包。

def func():
    a = 100
    # 此时的a为函数func的局部变量
    # 局部变量a可以被func函数中定义的内部函数所读取
    def func1():
        print(a)
    return func1
 
func()()

在闭包的使用中,我们可以先给外部的函数赋予不同的局部变量,然后再调用其中内部的函数时,就可以读取到这些不同的局部变量了。

def func(x, y):
    def func1(a, b):
        return a * x + b * y
    return func1
 
f = func(3, 5)
print(f(1, 2))
print(f(2, 3))
 
f2 = func(4, 6)
print(f2(1, 2))
print(f2(2, 3))

外部变量的使用
在普通函数中,虽然可以直接使用全局变量,但是不可以直接修改全局变量。从变量的作用域来说,一旦你尝试修改全局变量,那么就会尝试创建并使用一个同名的局部变量。因此,如果你需要在普通函数中修改全局变量,需要使用global

a = 100
 
def func1():
    # 直接使用全局变量,可以
    print("func1:", a)
 
def func2():
    # 直接修改全局变量,不可以
    # 该代码会创建同名的局部变量
    a = 200
    print("func2:", a)
 
def func3():
    global a
    a = 300
    print("func3:", a)
 
func1()
 
# 执行完func2,全局的a的值不会被改变
func2()
print(a)
 
# 执行func3,全局的a的值发生了改变
func3()
print(a)

同样的,如果你希望通过定义在内部的函数去修改其外部函数的变量,那么必须使用nonlocal

def func1():
    a = 100
    def func1_inner():
        a = 200
    func1_inner()
    print("func1:", a) # 此时a仍然为100,不会被修改
 
def func2():
    a = 100
    def func2_inner():
        nonlocal a
        a = 200
    func2_inner()
    print("func2:", a) # 此时a已经被修改为了200
 
func1()
func2()
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