python内嵌函数和闭包

Python内嵌函数是在其他函数内部定义的函数，闭包则是一个函数与其相关的引用环境组合。

Python中内嵌函数是指在一个函数内部定义另一个函数的情况，这种结构允许我们创建更为模块化的代码，并且可以在外部函数的范围内访问内部函数的变量，内嵌函数在Python中是一种强大的功能，它使得代码组织和逻辑封装变得更加灵活。

内嵌函数的特点

1、作用域：内部函数可以访问其外部函数的变量和参数，但是外部函数不能访问内部函数的变量，除非内部函数将这些变量返回或存储在外部可见的数据结构中。

2、持久性：即使外部函数执行完毕，内部函数依然可以被调用，只要外部函数的实例还存在。

3、闭包：当内部函数引用了外部函数的变量时，这个内部函数就形成了一个闭包，闭包使得我们可以在函数执行完毕后仍然保留某些状态信息。

使用场景

数据隐藏：通过内嵌函数，可以将实现细节隐藏起来，仅暴露必要的接口给外部。

状态保持：利用闭包特性，可以在不同的调用之间保持状态。

逻辑划分：将复杂的处理逻辑拆分成多个小函数，提高代码可读性和可维护性。

示例

考虑一个简单的数学运算，我们要创建一个函数calculate_sequence，它生成一系列数字的平方值，并能够记住上一次计算的结果。

def calculate_sequence():
    last_result = 0
    def square(x):
        nonlocal last_result
        last_result = x * x
        return last_result
    def get_last_result():
        return last_result
    return square, get_last_result
使用示例
square, get_last_result = calculate_sequence()
print(square(5))   输出 25
print(get_last_result())   输出 25
print(square(10))   输出 100
print(get_last_result())   输出 100

在上面的例子中，square函数负责计算平方并更新last_result，而get_last_result函数则返回最后计算的结果。nonlocal关键字用于声明last_result是在外部函数作用域内的变量。

闭包的演示

闭包是指引用了外部函数作用域变量的内部函数，下面是一个创建简单计数器的例子：

def counter(start=0):
    count = [start]
    def increment():
        count[0] += 1
        return count[0]
    return increment
使用示例
my_counter = counter(5)
print(my_counter())   输出 6
print(my_counter())   输出 7

这里，increment函数就是一个闭包，它记住了外部函数counter的count变量，每次调用my_counter实际上都是在调用increment，并且count的值会持续增加。