Python閉包函數的奧秘

一、Python閉包函數的背景介紹

在Python中，函數作為第一類對象，可以直接作為參數傳遞給另一個函數，或者作為一個變數被傳遞和返回。這種特性使得Python中的函數式編程變得極為方便。而Python中的閉包函數的出現，更加完善了函數式編程這一特性。

閉包函數是一種特殊的函數，它可以「記住」並訪問其誕生環境中的變數值，並將這些變數值和函數一同返回。閉包函數的內部函數可以訪問外部函數中定義的局部變數，但外部函數不能直接訪問內部函數的局部變數。

二、Python閉包函數的奧秘

1. Python閉包函數求偶數和

def make_sum(n):
    def adder(x):
        return n+x
    return adder

even_sum = make_sum(0)
odd_sum = make_sum(1)
n = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

even_sum_result = sum([even_sum(i) for i in n if not i%2])
odd_sum_result = sum([odd_sum(i) for i in n if i%2])

print('1~10的偶數和為:',even_sum_result)
print('1~10的奇數和為:',odd_sum_result)

上面代碼中的函數make_sum返回一個內部函數adder，內部函數adder可以訪問外部函數make_sum的變數n。這個變數可以在函數make_sum返回後進行訪問。在上面我們調用了兩次make_sum函數，並將不同的參數傳遞給它們。最後利用列表推導式將1~10中的偶數分別傳入閉包函數even_sum並計算求和，再將1~10中的奇數分別傳入閉包函數odd_sum並計算求和。

2. Python閉包函數的作用

Python閉包函數最重要的作用是保存現場。在一個程序中，閉包函數和它所引用的變數組成一個整體，即一個閉合的區間。這個區間保存了當前的現場環境，可供當前代碼塊執行完畢後繼續使用。這對於數據處理的中斷和恢復相當有用。

3. Python閉包函數代碼

def apply_discount(discount):
    def get_discounted_price(price):
        return price * (1.0 - discount)
    return get_discounted_price

summer_discount = apply_discount(0.25)
winter_discount = apply_discount(0.10)

price = 100.00
summer_price = summer_discount(price)
winter_price = winter_discount(price)

print("原價:", price)
print("夏季折扣價:", summer_price)
print("冬季折扣價:", winter_price)

上面代碼中的函數apply_discount返回一個內部函數get_discounted_price，內部函數get_discounted_price可以訪問外部函數apply_discount的變數discount。這個變數可以在函數apply_discount返回後進行訪問。在上面我們調用了兩次apply_discount函數生成兩個不同的閉包函數，它們分別計算相應的折扣價。

三、結論

Python中的閉包函數使得函數變得更加靈活，從而可以讓函數以自己的方式來執行，使得遞歸、動態變數、類的實例等具有了更好的表述能力和實現效果。在如今大數據、機器學習等領域，更加顯示了Python閉包函數的重要性。