Python中的闭包原理：深入了解函数式编程的核心概念

它是函数式编程范式下实现高阶函数和装饰器等特性所必需的基础。闭包就是一个可以访问自由变量（即不属于该函数参数或局部变量）的内嵌函数。每次调用外部函数都会创建一个新的环境记录（也称作“

在Python编程语言中，闭包是一种非常重要的概念。它是函数式编程范式下实现高阶函数和装饰器等特性所必需的基础。

那么什么是闭包呢？简单来说，闭包就是一个可以访问自由变量（即不属于该函数参数或局部变量）的内嵌函数。这个定义可能有点抽象，我们来看一个例子：

```python

def outer_func(x):

def inner_func(y):

return x + y

return inner_func

closure = outer_func(10)

print(closure(5)) # 输出 15

```

上述代码中，`outer_func` 是一个外部函数，在调用时传入参数 `x=10` ，然后返回了内嵌函数 `inner_func` 。接着我们将返回值赋予变量 `closure` ，并且通过调用 `closure(5)` 得到结果为 15 。

这里需要注意一点：尽管 `inner_func` 的参数列表只有一个形参 y ，但它却能够访问到外部作用域中的 x 变量，并将其与输入值相加后返回。这就是典型的“自由变量”的应用场景。

在 Python 中，每次调用外部函数都会创建一个新的环境记录（也称作“帧”），其中包含该函数的所有局部变量和参数。同时，这个环境记录还会保留一个对外部作用域（即定义时所在的函数或模块）的引用。

当内嵌函数需要访问自由变量时，它实际上是通过保存了对外部环境记录的引用来获取其值。而这个过程就称为“闭合”（closure），因此内嵌函数也被称为闭包。

那么闭包有什么好处呢？首先，它能够避免全局命名空间污染问题。例如，在多人协同开发项目中，如果两个不同文件中都定义了同名的全局变量，那么可能会导致意想不到的错误。使用闭包可以将一些常见操作封装在内嵌函数中，并且只暴露必要接口给用户使用。

其次，闭包可以使代码更加简洁和优雅。我们知道 Python 支持高阶函数——即能够将其他函数作为参数或返回值传递给另一个函数。而使用闭包则可以进一步提高代码复用性和可读性。

最后，请注意以下几点：

1. 当调用外部函数返回一个内嵌函数时，并不会立刻执行该内嵌函数。

2. 内嵌函数所属的帧对象并非被销毁；相反，在每次调用内嵌函数时，都会创建一个新的帧对象。

3. 如果内嵌函数需要修改外部作用域中的变量值，那么必须使用 `nonlocal` 关键字声明。

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