Python如何訪問閉包中的變數

python学习者0發表於2024-05-14
Python變數

你想要擴充套件函式中的某個閉包，允許它能訪問和修改函式的內部變數。

解決方案

通常，閉包的內部變數對外界是完全隱藏的。但可以編寫訪問函式，將其作為函式屬性繫結到閉包上來實現訪問。

def sample():
    n = 0
    # 閉包函式
    def func():
        print('n=', n)

    # 屬性n的訪問方法
    def get_n():
        return n

    def set_n(value):
        nonlocal n
        n = value

    # 附加為函式屬性
    func.get_n = get_n      # 將get_n函式附加為func函式的屬性
    func.set_n = set_n
    return func

f = sample()
f()

f.set_n(10)
f()

f.get_n()
f()

輸出：

n= 0
n= 10
n= 10

注意兩點：

  • nonlocal 宣告可以讓我們編寫函式來修改內部變數的值。

  • 函式屬性允許將訪問方法繫結到閉包函式上。

討論

閉包模擬類的例項。僅僅是複製上面的內部函式到一個字典並返回。

import sys

class ClosureInstance:
    def __init__(self, locals=None):
        if locals is None:
            locals = sys._getframe(1).f_locals

        # 使用可呼叫物件更新字典
        self.__dict__.update((key,value) for key, value in locals.items()
                            if callable(value) )
    # 重定向的特殊方法
    def __len__(self):
        return self.__dict__['__len__']()

def Stack():
    items = []
    def push(item):
        items.append(item)

    def pop():
        return items.pop()

    def __len__():
        return len(items)

    return ClosureInstance()

s = Stack()
print(s)

s.push(10)
s.push(20)
s.push('hello')
print(len(s))

輸出：

<__main__.ClosureInstance object at 0x00000189D3A55F88>
3

這個程式碼比普通的類定義要快很多。

class Stack2:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def push(self, item):
        self.items.append(item)

    def pop(self):
        return self.items.pop()

    def __len__(self):
        return len(self.items)
#學習中遇到問題沒人解答？小編建立了一個Python學習交流群：153708845
from timeit import timeit
s = Stack()
print(timeit('s.push(1);s.pop()', 'from __main__ import s'))
s2 = Stack2()
print(timeit('s2.push(1);s2.pop()', 'from __main__ import s2'))

輸出：

0.3306974
0.34851409999999994

閉包方案執行起來要快 8%，原因是對例項變數的訪問，閉包不會涉及到額外的 self 變數。

注意：

在程式碼的編寫中一般不會這樣做。原因如下：

雖然它執行更快，但它只是真實類的一個奇怪替換。

此時類的繼承、屬性、描述器、類方法都不能用。並且要做額外的工作才能讓一些特殊方法生效（比如上面ClosureInstance 中重寫的 __len__()）。

讓閱讀程式碼的人感到疑惑，看起來不是一個普通的類定義。

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