【Python】閉包的實現原理，如何在內部函數修改外部函數的變量

什麼是閉包？

• 閉包是指在一個函數中定義了一個另外一個函數，內函數裏運用了外函數的臨時變量，並且外函數的返回值是內函數的引用，這樣就構成了一個閉包 。
• 閉包的使用，可以隱藏內部函數的工作細節，只給外部使用者提供一個可以執行的內部函數的引用。
• 注意：裝飾器是用於拓展已有函數功能的一種函數，這個函數的特殊之處在於它的返回值也是一個函數，實際上就是利用閉包語法實現的。

在Pyhton中，函數也是一個對象，在函數操作中，函數對象也可以當成一個參數或一個返回值進行返回， 當程序內或程序外拿到參數的引用後就可以直接使用這個函數。
那閉包到底是什麼呢？現在就來實現一個簡單的閉包

實現一個閉包

def myFunc():
    n = '我是myFunc()函數的變量n'
    def show():
        print('內函數show()輸出：', n)
    return show

s = myFunc()
s()

# 運行效果
# 內函數show()輸出： 我是myFunc()函數的變量n

表層

將 show 函數封裝在了 myFunc 函數內部，使外部不可見，不能使用 show 函數，隱藏了實現細節。

內部

• n 是一個 myFunc 函數中的局部變量，正常情況下 myFunc 函數執行結束後，n 就會被釋放。
• 但是現在因爲 callFunc 函數中返回了 show 函數，show 函數在外部還會再執行，所以程序會將 show 函數所需的執行環境保存下來。
• 這種形式就是閉包

如何在內部函數修改外部函數的變量

這裏有個注意點：修改不等於賦值，修改是改變原變量的引用，而賦值是讓變量指向了新的引用，並沒有改變原變量的引用。
通過代碼來看吧：
首先看賦值：

def myFunc():
    m = 1
    n = 2
    def show():
        print('m的值爲:', m)
        
        n = 10
        print('n的值爲:', n)
    return show

s = myFunc()
s()

# 執行效果：
# m的值爲: 1
# n的值爲: 10

可見，賦值操作沒有任何問題，那修改呢？

def myFunc():
    m = 1
    n = 2
    def show():
        print('m的值爲:', m)
        # nonlocal n #如果不加會報錯。
        n += 10
        print('n的值爲:', n)
    return show

s = myFunc()
s()

執行效果：

將代碼中的註釋‘# nonlocal n #如果不加會報錯。’打開：

nonlocal

• 如果在閉包的內部函數中直接使用外部函數的變量時，不需要任何操作，直接使用就可以了。
• 但是如果要修改外部變量的值，需要將變量聲明爲 nonlocal
• nonlocal 聲明變量爲非本地變量，如果確定在程序要修改外部變量，那麼建議將 nonlocal 寫在內部函數的第一行。

總結

閉包就是在一個外部函數中定義了一個內部函數，並且在內部函數中使用了外部函數的變量，並返回了內部函數。