用最簡單的語言解釋Python的閉包是什么？

Python中的閉包不是一個一說就能明白的概念，但是隨著你往學習的深入，無論如何你都需要去了解這么一個東西。

閉包的概念

我們嘗試從概念上去理解一下閉包。

在一些語言中，在函數中可以（嵌套）定義另一個函數時，如果內部的函數引用了外部的函數的變量，則可能產生閉包。閉包可以用來在一個函數與一組“私有”變量之間創(chuàng)建關聯關系。在給定函數被多次調用的過程中，這些私有變量能夠保持其持久性?！?維基百科

用比較容易懂的人話說，就是當某個函數被當成對象返回時，夾帶了外部變量，就形成了一個閉包?？蠢?。

def make_printer(msg):  def printer():    print msg # 夾帶私貨（外部變量）  return printer # 返回的是函數，帶私貨的函數printer = make_printer('Foo!')printer()

支持將函數當成對象使用的編程語言，一般都支持閉包。比如Python, JavaScript。

如何理解閉包

閉包存在有什么意義呢？為什么需要閉包？

我個人認為，閉包存在的意義就是它夾帶了外部變量（私貨），如果它不夾帶私貨，它和普通的函數就沒有任何區(qū)別。同一個的函數夾帶了不同的私貨，就實現了不同的功能。其實你也可以這么理解，閉包和面向接口編程的概念很像，可以把閉包理解成輕量級的接口封裝。

接口定義了一套對方法簽名的約束規(guī)則。

def tag(tag_name):  def add_tag(content):    return "<{0}>{1}".format(tag_name, content)  return add_tag  content = 'Hello'add_tag = tag('a')print add_tag(content)# Helloadd_tag = tag('b')print add_tag(content)# Hello

在這個例子里，我們想要一個給content加tag的功能，但是具體的tag_name是什么樣子的要根據實際需求來定，對外部調用的接口已經確定，就是add_tag(content)。如果按照面向接口方式實現，我們會先把add_tag寫成接口，指定其參數和返回類型，然后分別去實現a和b的add_tag。

但是在閉包的概念中，add_tag就是一個函數，它需要tag_name和content兩個參數，只不過tag_name這個參數是打包帶走的。所以一開始時就可以告訴我怎么打包，然后帶走就行。

上面的例子不太生動，其實在我們生活和工作中，閉包的概念也很常見。比如說手機撥號，你只關心電話打給誰，而不會去糾結每個品牌的手機是怎么實現的，用到了哪些模塊。再比如去餐館吃飯，你只要付錢就可以享受到服務，你并不知道那桌飯菜用了多少地溝油。這些都可以看成閉包，返回來的是一些功能或者服務（打電話，用餐），但是這些功能使用了外部變量（天線，地溝油等等）。

你也可以把一個類實例看成閉包，當你在構造這個類時，使用了不同的參數，這些參數就是閉包里的包，這個類對外提供的方法就是閉包的功能。但是類遠遠大于閉包，因為閉包只是一個可以執(zhí)行的函數，但是類實例則有可能提供很多方法。

何時使用閉包

其實閉包在Python中很常見，只不過你沒特別注意這就是一個閉包。比如Python中的裝飾器Decorator，假如你需要寫一個帶參數的裝飾器，那么一般都會生成閉包。

為什么？因為Python的裝飾器是一個固定的函數接口。它要求你的裝飾器函數（或裝飾器類）必須返回這樣一種接口，接受一個函數并返回一個函數：

# how to definedef wrapper(func1): # 必須接受一個且僅一個函數作為參數  return func2 # 返回一個且僅一個callable對象，一般為函數# how to usedef target_func(args): # 目標函數  pass# 調用方式一，直接包裹result = wrapper(target_func)(args)# 調用方式二，使用@語法，等同于方式一@wrapperdef target_func(args):  passresult = target_func()

那么如果你的裝飾器如果帶參數呢？那么你就需要在原來的裝飾器上再包一層，用于接收這些參數。這些參數（私貨）傳遞到內層的裝飾器里后，閉包就形成了。所以說當你的裝飾器需要自定義參數時，一般都會形成閉包。（類裝飾器例外）

def html_tags(tag_name):  def wrapper_(func):    def wrapper(*args, **kwargs):      content = func(*args, **kwargs)      return "<{tag}>{content}".format(tag=tag_name, content=content)    return wrapper  return wrapper_@html_tags('b')def hello(name='Toby'):  return 'Hello {}!'.format(name)# 不用@的寫法如下# hello = html_tag('b')(hello)# html_tag('b') 是一個閉包，它接受一個函數，并返回一個函數print hello() # Hello Toby!print hello('world') # Hello world!

再深入一點

其實也不必太深入，理解這上面的概念，很多看起來頭疼的代碼也不過如此。

下面讓我們來了解一下閉包的包到底長什么樣子。其實閉包函數相對與普通函數會多出一個__closure__的屬性，里面定義了一個元組用于存放所有的cell對象，每個cell對象一一保存了這個閉包中所有的外部變量。

>>> def make_printer(msg1, msg2):  def printer():    print msg1, msg2  return printer>>> printer = make_printer('Foo', 'Bar') # 形成閉包>>> printer.__closure__  # 返回cell元組(, )>>> printer.__closure__[0].cell_contents # 第一個外部變量'Foo'>>> printer.__closure__[1].cell_contents # 第二個外部變量'Bar'

原理就是這么簡單。

參考鏈接

https://www.the5fire.com/closure-in-python.html

http://stackoverflow.com/questions/4020419/why-arent-python-nested-functions-called-closures