Python闭包思想与用法浅析

什么是闭包

闭包（closure）是函数式编程的重要的语法结构，是一种特殊的内嵌函数。闭包定义在外层函数中，而且可以引用外层函数的局部变量，将外层函数与内层函数连接起来形成一种闭合的状态。

在Python中，只要在一个函数中，定义了另外一个函数，且内部函数使用了外部函数的变量，那么这个外部函数，就称为闭包。

闭包的优点

闭包的最大特点就是封装性，闭包具有以下优点：

1. 保留函数的状态信息，使得下次调用函数时仍然可以使用之前的状态。
2. 避免全局变量的污染，使得函数更加安全。
3. 可以起到节省内存的作用，因为程序可以只保留需要的变量。

闭包的两个示例说明

示例 1：用闭包实现计数器

def counter():
    cnt = 0
    def add():
        nonlocal cnt  # 定义cnt不是一个局部变量
        cnt += 1
        return cnt
    return add

c = counter()

print(c())  # 1
print(c())  # 2
print(c())  # 3

在该示例中，定义了一个闭包counter，它内部定义了一个局部变量cnt，并返回了内部函数add。而add函数中又引用了外部函数的局部变量cnt。每次调用add函数时，cnt都会自加1，实现了一个简单的计数器。

示例 2：用闭包实现平均值计算器

def avg():
    lst = []
    def add(num):
        lst.append(num)
        return sum(lst) / len(lst)
    return add

c = avg()

print(c(10))   # 10.0
print(c(11))   # 10.5
print(c(12))   # 11.0

在该示例中，闭包avg中定义了一个列表lst，内部函数add中引用了这个列表。每当调用add函数时，就会向lst列表中添加一个数，并计算当前列表中所有数的平均值。每次调用add函数时，都会使用当前lst列表中的所有元素计算平均值，实现了一个简单的平均值计算器。

总结

闭包是Python语言中一个非常重要的特性，在函数式编程中有着广泛的应用。通过闭包，我们可以实现一些简单而实用的功能，同时也可以提高代码的可读性、健壮性和安全性。通过本文的介绍，相信读者已经对闭包的定义和用法有所了解，可以在实际项目中灵活运用该特性。