dede关闭网站,屯留做网站哪里好,广告公司简介介绍,做一个网站得做多少个页面闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构。函数式编程是一种编程范式 (而面向过程编程和面向对象编程也都是编程范式)。在面向过程编程中#xff0c;我们见到过函数(function)#xff1b;在面向对象编程中#xff0c;我们见过对象(object)。函数和对象的根本目的是以某种…闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构。函数式编程是一种编程范式 (而面向过程编程和面向对象编程也都是编程范式)。在面向过程编程中我们见到过函数(function)在面向对象编程中我们见过对象(object)。函数和对象的根本目的是以某种逻辑方式组织代码并提高代码的可重复使用性(reusability)。闭包也是一种组织代码的结构它同样提高了代码的可重复使用性。
不同的语言实现闭包的方式不同。Python以函数对象为基础为闭包这一语法结构提供支持的 (我们在特殊方法与多范式中已经多次看到Python使用对象来实现一些特殊的语法)。Python一切皆对象函数这一语法结构也是一个对象。在函数对象中我们像使用一个普通对象一样使用函数对象比如更改函数对象的名字或者将函数对象作为参数进行传递。 函数对象的作用域 和其他对象一样函数对象也有其存活的范围也就是函数对象的作用域。函数对象是使用def语句定义的函数对象的作用域与def所在的层级相同。比如下面代码我们在line_conf函数的隶属范围内定义的函数line就只能在line_conf的隶属范围内调用。
def line_conf():def line(x):return 2*x1print(line(5)) # within the scopeline_conf()
print(line(5)) # out of the scope
line函数定义了一条直线(y 2x 1)。可以看到在line_conf()中可以调用line函数而在作用域之外调用line将会有下面的错误
NameError: name line is not defined
说明这时已经在作用域之外。 同样如果使用lambda定义函数那么函数对象的作用域与lambda所在的层级相同。
闭包 函数是一个对象所以可以作为某个函数的返回结果。
def line_conf():def line(x):return 2*x1return line # return a function objectmy_line line_conf()
print(my_line(5))
上面的代码可以成功运行。line_conf的返回结果被赋给line对象。上面的代码将打印11。 如果line()的定义中引用了外部的变量会发生什么呢
def line_conf():b 15def line(x):return 2*xbreturn line # return a function objectb 5
my_line line_conf()
print(my_line(5))
我们可以看到line定义的隶属程序块中引用了高层级的变量b但b信息存在于line的定义之外 (b的定义并不在line的隶属程序块中)。我们称b为line的环境变量。事实上line作为line_conf的返回值时line中已经包括b的取值(尽管b并不隶属于line)。
上面的代码将打印25也就是说line所参照的b值是函数对象定义时可供参考的b值而不是使用时的b值。 一个函数和它的环境变量合在一起就构成了一个闭包(closure)。在Python中所谓的闭包是一个包含有环境变量取值的函数对象。环境变量取值被保存在函数对象的__closure__属性中。比如下面的代码
def line_conf():b 15def line(x):return 2*xbreturn line # return a function objectb 5
my_line line_conf()
print(my_line.__closure__)
print(my_line.__closure__[0].cell_contents)
__closure__里包含了一个元组(tuple)。这个元组中的每个元素是cell类型的对象。我们看到第一个cell包含的就是整数15也就是我们创建闭包时的环境变量b的取值。 下面看一个闭包的实际例子
def line_conf(a, b):def line(x):return a*x breturn lineline1 line_conf(1, 1)
line2 line_conf(4, 5)
print(line1(5), line2(5))
这个例子中函数line与环境变量a,b构成闭包。在创建闭包的时候我们通过line_conf的参数a,b说明了这两个环境变量的取值这样我们就确定了函数的最终形式(y x 1和y 4x 5)。我们只需要变换参数a,b就可以获得不同的直线表达函数。由此我们可以看到闭包也具有提高代码可复用性的作用。
如果没有闭包我们需要每次创建直线函数的时候同时说明a,b,x。这样我们就需要更多的参数传递也减少了代码的可移植性。利用闭包我们实际上创建了泛函。line函数定义一种广泛意义的函数。这个函数的一些方面已经确定(必须是直线)但另一些方面(比如a和b参数待定)。随后我们根据line_conf传递来的参数通过闭包的形式将最终函数确定下来。 闭包与并行运算 闭包有效的减少了函数所需定义的参数数目。这对于并行运算来说有重要的意义。在并行运算的环境下我们可以让每台电脑负责一个函数然后将一台电脑的输出和下一台电脑的输入串联起来。最终我们像流水线一样工作从串联的电脑集群一端输入数据从另一端输出数据。这样的情境最适合只有一个参数输入的函数。闭包就可以实现这一目的。
并行运算正称为一个热点。这也是函数式编程又热起来的一个重要原因。函数式编程早在1950年代就已经存在但应用并不广泛。然而我们上面描述的流水线式的工作并行集群过程正适合函数式编程。由于函数式编程这一天然优势越来越多的语言也开始加入对函数式编程范式的支持。
