Python全栈之作用域和闭包

Python全栈之作用域和闭包攻略

作用域（Scope）

在Python中，作用域是指变量的可访问性和可见性范围。Python中有三种作用域：全局作用域、局部作用域和内建作用域。

全局作用域

全局作用域是在整个程序中都可访问的作用域。在全局作用域中定义的变量可以在程序的任何地方使用。

x = 10  # 全局变量

def foo():
    print(x)  # 可以访问全局变量x

foo()  # 输出: 10

局部作用域

局部作用域是在函数内部定义的作用域。在局部作用域中定义的变量只能在函数内部使用。

def foo():
    y = 20  # 局部变量
    print(y)  # 可以访问局部变量y

foo()  # 输出: 20

print(y)  # 报错，y不在全局作用域中

内建作用域

内建作用域是Python内建函数和模块中定义的作用域。在内建作用域中定义的变量可以在整个程序中使用。

import math

def foo():
    print(math.pi)  # 可以访问内建作用域中的变量math.pi

foo()  # 输出: 3.141592653589793

print(math.pi)  # 可以在全局作用域中访问内建作用域中的变量math.pi

闭包（Closure）

闭包是指一个函数对象，它可以访问并记住其创建时的环境变量，即使在其创建环境不再存在时仍然可以使用这些变量。

def outer_function(x):
    def inner_function(y):
        return x + y
    return inner_function

closure = outer_function(10)
print(closure(5))  # 输出: 15

在上面的示例中，outer_function是一个外部函数，它接受一个参数x并返回一个内部函数inner_function。inner_function可以访问并使用outer_function中的变量x，即使outer_function已经执行完毕并且x不再存在。

闭包在编程中有许多应用，例如可以用于创建带有私有变量的类、实现装饰器等。

示例说明

示例1：使用闭包实现计数器

def counter():
    count = 0

    def increment():
        nonlocal count
        count += 1
        return count

    return increment

counter1 = counter()
print(counter1())  # 输出: 1
print(counter1())  # 输出: 2

counter2 = counter()
print(counter2())  # 输出: 1

在上面的示例中，counter函数返回一个内部函数increment，该函数可以访问并修改counter函数中的变量count。每次调用increment函数时，count的值会增加，并返回增加后的值。通过多次调用counter函数，可以创建多个独立的计数器。

示例2：使用闭包实现缓存

def cache():
    data = {}

    def get(key):
        return data.get(key)

    def set(key, value):
        data[key] = value

    return get, set

get, set = cache()
set('name', 'John')
print(get('name'))  # 输出: John

在上面的示例中，cache函数返回两个内部函数get和set，它们可以访问并修改cache函数中的变量data。get函数用于获取缓存中的值，set函数用于设置缓存中的值。通过使用闭包，可以实现一个简单的缓存系统。

以上是关于Python全栈中作用域和闭包的详细攻略，希望对你有帮助！