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Python嵌套函数和闭包

在Python语言中，可以在函数中定义函数。 这种在函数中嵌套定义的函数也叫内部函数。我们来看下面的代码：

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上述代码中，定义了函数greet，在函数greet内部又定义了一个函数inner_func, 并调用该函数打印了一串字符。

我们可以看到，内部函数inner_func的定义和使用与普通函数基本相同。需要注意的是变量的作用域，在上述代码中，函数参数name对于全局函数greet是局部变量，对内部函数inner_func来说则是非局部变量。内部函数对于非局部变量的访问规则类似于标准的外部函数访问全局变量。

从这个例子我们还可以看到内部函数的一个作用，就是通过定义内部函数的方式将一些功能隐藏起来，防止外部直接调用。常见的场景是，在一个复杂逻辑的函数中，将一些小的任务定义成内部函数，然后由这个外层函数使用，这样可以使代码更为清晰，易于维护。这些内部函数只会在这个外层函数中使用，不能被其他函数或模块使用。

在Python语言中, 函数也是对象，它可以被创建、赋值给变量，或者作为函数的返回值。我们来看下面这个例子。

在上述代码中，在函数gen_greet内部定义了inner_func函数，并返回了一个inner_func函数对象。外部函数gen_greet返回了一个函数对象，所以像gen_greet这样的函数也叫工厂函数。

在内部函数inner_func中，使用了外部函数的传参greet_words（非局部变量），以及函数的参数name（局部变量），来打印一个字符串。

接下来，调用gen_greet("Hello")创建一个函数对象say_hello，紧接着调用say_hello("Mr. Zhang")，输出的结果为：Hello, Mr. Zhang！

同样的，调用gen_greet("Hi")创建一个函数对象say_hi，调用say_hello("Mr. Zhang")，输出的结果为：Hi，Tony！

我们可以发现，gen_greet返回的函数对象具有记忆功能，它能够把所需使用的非局部变量保存下来，用于后续被调用的时候使用。这种保存了非局部变量的函数对象被称作闭包（closure）。

那么闭包是如何实现的呢？其实并不复杂，函数对象中有一个属性__closure__，它就是在创建函数对象时用来保存这些非局部变量的。

__closure__属性是一个元组或者None类型。在上述代码中，我们可以通过下面方式查看：

函数的嵌套所实现的功能大都可以通过定义类的方式来实现，而且类是更加面向对象的代码编写方式。

嵌套函数的一个主要用途是实现函数的装饰器。我们看下面的代码：

在上述代码中，logger函数返回函数with_logging，with_logging则是打印了函数func的名称及传入的参数，然后调用func, 并将参数传递给func。其中的@wraps(func)语句用于复制函数func的名称、注释文档、参数列表等等，使得with_logging函数具有被装饰的函数func相同的属性。

代码中接下来用@logger对函数power_func进行修饰，它的作用等同于下面的代码:

可见，装饰器@符其实就是上述代码的精简写法。

通过了解了嵌套函数和闭包的工作原理，我们在使用过程中就能够更加得心应手了。

python嵌套类如何传递变量？

可以把A实例化之后，当作变量传给B，重写__str__方法，

代码

运行结果：

ssm

Python-嵌套函数中的局部变量？

嵌套函数在执行时（而不是在定义时）从父范围中查找变量。

编译函数主体，然后验证“自由”变量（未在函数本身中通过赋值定义），然后将其作为闭包单元绑定到函数，并且代码使用索引引用每个单元格。pet_function因此具有一个自由变量（cage），然后将其通过一个闭合单元引用，索引为0的闭合本身指向局部变量cage在get_petters功能。

当你实际调用该函数时，该闭包将用于在你调用该函数时查看cage周围作用域中的值。问题就在这里。在你调用函数时，该函数已经完成了对其结果的计算。将在在执行过程中的一些点局部变量分配各的，和字符串，但在功能的结束，包含了最后一个值。因此，当你调用每个动态返回的函数时，就会得到打印的值。get_petterscage'cow''dog''cat'cage'cat''cat'

解决方法是不依赖闭包。你可以改用部分函数，创建新的函数作用域或将变量绑定为关键字parameter的默认值。

部分函数示例，使用functools.partial()：

from functools import partialdef pet_function(cage=None):

print "Mary pets the " + cage.animal + "."yield (animal, partial(gotimes, partial(pet_function, cage=cage)))

创建一个新的范围示例：

def scoped_cage(cage=None):

def pet_function():

print "Mary pets the " + cage.animal + "."

return pet_functionyield (animal, partial(gotimes, scoped_cage(cage)))

将变量绑定为关键字参数的默认值：

def pet_function(cage=cage):

print "Mary pets the " + cage.animal + "."yield (animal, partial(gotimes, pet_function))

无需scoped_cage在循环中定义函数，编译仅进行一次，而不是在循环的每次迭代中进行。