Python函数的闭包和作用域说明

Python 中的函数是一个可执行的代码块，它包含在圆括号中并可以接受零个或多个参数，并返回值。除了基本的参数传递和返回值，Python 还支持一些高级功能来处理函数。

其中包括：

1. 闭包

2. 作用域

## 闭包

一个闭包是一个函数对象，它可以访问非全局作用域中定义的变量。即使在创建它的函数已经退出的情况下，闭包仍然可以访问这些变量。换句话说，闭包使函数具有“记住”它被创建时的环境的能力。

在 Python 中，我们可以通过以下方式创建一个闭包：

def outer_function(x):
    def inner_function(y):
        return x + y
    return inner_function
closure = outer_function(10)
print(closure(5))    # 15

在这个例子中，我们定义了一个外部函数 outer_function，它带有一个参数 x。在 outer_function 中，我们定义了一个内部函数 inner_function，它带有一个参数 y，然后返回 x + y。然后我们返回 inner_function，并将其存储到变量 closure 中，现在这个 closure 函数就是一个闭包。

现在我们可以以 closure 的形式使用函数 inner_function。当我们调用 closure(5) 时，inner_function 访问了 x 的值为 10，并将其与 y 的值展开为 10 + 5 的值 15 返回。

## 作用域

在 Python 中，作用域是变量可见的区域。Python 有两种作用域：

1. 局部（Local）作用域

2. 全局（Global）作用域

局部作用域是在函数内部定义的变量，只能在函数内部访问。全局作用域是在模块中定义的变量，可以在整个代码中访问。

Python 还有一种特殊的变量作用域，叫做闭包（Enclosing）作用域。闭包作用域指函数内部的函数可以访问函数外部的变量。

在 Python 中，我们可以使用 global 和 nonlocal 语句更改作用域。

- global：用于在函数内部声明全局变量。使用 global 语句将局部变量转换为全局变量。

- nonlocal：用于在嵌套的函数中声明闭包变量。使用 nonlocal 语句可以将闭包变量转换为全局变量。

在 Python 中，作用域规则如下：

- Python 查找变量的顺序：局部作用域 > 闭包作用域 > 全局作用域 > 内置作用域。

- 变量在当前作用域内没有定义时，Python 将查找上一级作用域中的变量。

- 如果变量在局部作用域或闭包作用域中没有定义，则 Python 将在全局作用域中查找变量。

- 如果变量在全局作用域中没有定义，则 Python 将在内置作用域中查找变量。

因此，Python 中的函数闭包和作用域是非常强大的功能，它们使我们能够创建可重用的代码并使其更具灵活性和可扩展性。