1、閉包的概念
- 請大家跟我理解一下，如果在一個函式的內部定義了另一個函式，外部的我們叫他外函式，內部的我們叫他內函式。
- 閉包： 在一個外函式中定義了一個內函式，內函式裡運用了外函式的臨時變數，並且外函式的返回值是內函式的引用。這樣就構成了一個閉包。
- 一般情況下，在我們認知當中，如果一個函式結束，函式的內部所有東西都會釋放掉，還給記憶體，區域性變數都會消失。但是閉包是一種特殊情況，如果外函式在結束的時候發現有自己的臨時變數將來會在內部函式中用到，就把這個臨時變數繫結給了內部函式，然後自己再結束。
2、實現一個閉包
# 將函式作為返回值返回，也是一種高階函式
# 這種高階函式我們也稱為叫做閉包，通過閉包可以建立一些只有當前函式能訪問的變數
# 可以將一些私有的資料藏到的閉包中
def outer():
a = 10
# 函式內部再定義一個函式
def inner():
print('我是outer', a)
# 將內部函式 inner作為返回值返回
return inner
# r是一個函式物件，是呼叫fn()後返回的函式物件
# 這個函式實在fn()內部定義，並不是全域性函式
# 所以這個函式總是能訪問到fn()函式內的變數
# 外函式返回了內函式的引用
fn = outer()
# r()相當於呼叫了inner()函式
print("outer引用地址：", outer)
print("inner引用地址：", fn)
fn()
"""
輸出結果：
outer引用地址： <function outer at 0x0000000002BB5948>
inner引用地址： <function outer.<locals>.inner at 0x0000000002BB58B8>
我是outer 10
"""
說明上述程式碼：
對於閉包，在外函式outer中 最後return inner，我們在呼叫外函式 fn = outer() 的時候，outer函式返回了inner函式物件，inner函式物件是一個函式的引用，這個引用被存入了fn物件中。所以接下來我們再進行fn() 的時候，相當於執行了inner函式。
提示：
一個函式，如果函式名後緊跟一對括號，相當於呼叫這個函式。如果不跟括號，相當於只是一個函式的名字，裡面存了函式所在位置的引用。
3、在閉包中外函式把臨時變數繫結給內函式
按照我們正常的認知，一個函式結束的時候，會把自己的臨時變數都釋放還給記憶體，之後變數都不存在了。一般情況下，確實是這樣的。但是閉包是一個特別的情況。外部函式發現，自己的臨時變數會在將來的內部函式中用到，自己在結束的時候，返回內函式的同時，會把外函式的臨時變數送給內函式繫結在一起。所以外函式已經結束了，呼叫內函式的時候仍然能夠使用外函式的臨時變數。
在我編寫的例項中，我兩次呼叫外部函式outer，分別傳入的值是10和20。內部函式只定義了一次，我們發現呼叫的時候，內部函式是能識別外函式的臨時變數是不一樣的。
Python中一切都是物件，雖然函式我們只定義了一次，但是外函式在執行的時候，實際上是按照裡面程式碼執行的，外函式裡建立了一個函式，我們每次呼叫外函式，它都建立一個內函式，雖然程式碼一樣，但是卻建立了不同的物件，並且把每次傳入的臨時變數數值繫結給內函式，再把內函式引用返回。
所以我們每次呼叫外函式，都返回不同的例項物件的引用，他們的功能是一樣的，但是它們實際上不是同一個函式物件。
下面示例進行演示：
def outer(num):
a = num
# 函式內部再定義一個函式
def inner():
print('我是outer', a)
# 將內部函式 inner作為返回值返回
return inner
fn1 = outer(10)
fn2 = outer(20)
print("inner引用地址：", fn1)
fn1()
print("inner引用地址：", fn2)
fn2()
"""
輸出結果：
inner引用地址： <function outer.<locals>.inner at 0x00000000026B58B8>
我是outer 10
inner引用地址： <function outer.<locals>.inner at 0x00000000026B5828>
我是outer 20
"""
# 注意兩個inner的地址不一樣，一個是8B8，一個是828。
4、閉包中內函式修改外函式區域性變數
在基本的Python語法當中，一個函式可以隨意讀取全域性資料，但是要修改全域性資料的時候有兩種方法
global宣告全域性變數。- 全域性變數是可變型別資料的時候可以修改。
在閉包內函式也是類似的情況。在內函式中想修改閉包變數（外函式繫結給內函式的區域性變數）的時候，在Python3中，可以用nonlocal關鍵字宣告一個變數， 表示這個變數不是區域性變數空間的變數，需要向上一層變數空間找這個變數。
示例：
def outer(num):
a = num
b = 10 # a和b都是閉包變數
print("原始a值為", a)
# inner內函式
def inner():
# 內函式中想修改閉包變數
# nonlocal關鍵字宣告變數
nonlocal a
a += b
print('我是outer的a', a)
# 將內部函式 inner作為返回值返回
return inner
fn1 = outer(10)
fn1()
"""
輸出結果：
原始a值為 10
我是outer的a 20
"""
在內函式中，對閉包變數進行了修改，列印出來的結果也確實是修改之後的結果。
5、注意：
還有一點需要注意，閉包變數實際上只有一份，每次呼叫一份閉包變數。（這個在Python實現的單利模式下來解釋更多）
def outer(num):
a = num
b = 10 # a和b都是閉包變數
print("原始a值為", a)
# inner內函式
def inner():
# 內函式中想修改閉包變數
# nonlocal關鍵字宣告變數
nonlocal a
a += b
print('我是outer的a', a)
# 將內部函式 inner作為返回值返回
return inner
fn1 = outer(10)
fn1()
fn1()
fn1()
"""
輸出結果：
原始a值為 10
我是outer的a 20
我是outer的a 30
我是outer的a 40
"""
可以看到第二次第二次呼叫fn1()方法，a的值有增加了10。
6、練習：
# 求多個數的平均值
# nums = [50,30,20,10,77]
# sum()是一個求和函式
# sum()用來求一個列表中所有元素的和
# print(sum(nums)/len(nums))
# 結果：37.4
# 形成閉包的要件
# ① 函式巢狀
# ② 將內部函式作為返回值返回
# ③ 內部函式必須要使用到外部函式的變數
def make_averager():
# 建立一個列表，用來儲存數值
nums = []
# 建立一個函式，用來計算平均值
def averager(n) :
# 將n新增到列表中
nums.append(n)
# 求平均值
return sum(nums)/len(nums)
return averager
# 建立物件，現在就是獲得了內函式物件的引用
averager = make_averager()
# 呼叫內涵書物件
# 這裡注意，雖然是呼叫外函式建立的物件，
# 但是獲得的是內函式物件的引用，內函式是有形參的，
# 所以averager物件相當於是內函式物件。
# 所以呼叫內函式就要傳遞形參。
print(averager(10))
print(averager(20))
print(averager(30))
print(averager(40))