Python中的闭包函数和普通函数有什么区别？

Python中，闭包函数和普通函数是两种不同的函数形式。虽然很多人都知道闭包函数和普通函数的一些基础知识，然而，很多人在实际应用中还是不够熟练，无法理解它们之间的区别，如何正确地使用闭包函数和普通函数。在本文中，我们将对这两种函数进行比较和介绍，帮助Python初学者更好地理解它们。

一、概念

在Python中，函数被视为对象，就像变量和数据一样。函数将代码块打包在一个名字下，我们可以通过该名字来调用函数。在Python中，我们可以将函数作为参数传递到另一个函数中，或者将函数作为返回值返回到一个函数中。这两个特性就是闭包函数和普通函数的基础。

普通函数是定义在函数体内的函数，包括方法(function)、过程(procedure)和子程序(subroutine)。Python的普通函数很容易理解，也是Python中最基本的函数形式。

闭包函数是一个定义在其他函数内部的函数，该函数可以访问其外部函数的变量。闭包函数的特点是可以保留外部函数的变量值，这意味着闭包函数中可以调用外部函数的变量，但是，如果外部函数返回后，闭包函数还是可以访问外部函数的变量，这就是闭包函数的特点。

二、区别与联系

1、区别

对于Python中的函数而言，一个很大的区别是闭包函数具有很强的“封闭性”，这意味着它可以访问其父函数的变量，并且可以将其保存在内部。而普通函数就不具备这个特点。

具体来讲，闭包函数可以在它的父级范围内调用变量，并保存这些变量以后使用。而普通函数无法访问父级范围内的变量，其变量作用范围仅局限于函数内部。

举例而言，我们可以看下面这个代码段：

def outer_function(x):
    def inner_function(y):
        return x+y
    return inner_function

closure_function=outer_function(10)
print(closure_function(2)) #expected Output 12

这个代码段中，我们定义了一个封装了x变量的闭包函数inner_function，然后我们调用了outer_function并将其结果赋给变量closure_function，即outer_function返回了一个内部函数inner_function。

在这个例子中，闭包函数inner_function可以保留到外部函数outer_function变量x的引用，并且可以在返回闭包函数的时候使用它。由于闭包对变量的引用会在返回时一同返回，所以x变量就不会被销毁。在接下来调用闭包函数时，我们将y值传递给inner_function，inner_function访问并使用封闭变量x和传递的y值来进行计算。

相反，如果我们定义一个普通函数，它是没有这么灵活的，它无法访问外部变量：

def ordinary_function(x):
    return x+2
 
print(ordinary_function(2)) #expected output 4

虽然普通函数和闭包函数都可以调用其他函数，但它们之间的差别是闭包函数使用外部函数的变量，而普通函数仅仅调用其他函数返回值。

2、联系

虽然闭包函数和普通函数有一些很大的区别，但它们之间还是存在联系。由于Python的函数是一等公民（即它们可能被保存在变量中、作为参数传递或作为返回值返回），所以Python支持闭包和普通函数两种形式。

此外，在某些情况下，闭包函数和普通函数可以互相替换使用。例如，如果我们将一个变量传递给一个函数，这个函数在内部调用另外一个函数，这两种函数在使用变量的方式上是相似的。

三、使用场景

1、闭包函数的使用场景

闭包的典型用例是设计和实现高度特定的API。在实现API时，通常需要将外部变量封装在closure函数中，然后返回API函数，这样就可以在API函数中访问外部变量了。这也意味着无需为每个API函数显式传递任何状态。

举个例子，在Web开发中，需要为每个请求创建一个新连接对象。如果每次调用数据库API时，都需要通过调用Open()函数来打开一个新的数据库连接，这将很繁琐和效率低下。这种情况下，我们可以使用闭包函数来访问连接变量，并在所有API请求之间共享该变量。

2、普通函数的使用场景

普通函数基本上是Python编程的基础，这意味着在任意开发任务中都有可能使用它们。普通函数可用于大多数操作，例如访问文件、数据库、创建FastAPI路由器等。我们必须意识到的是，Python编程经验是关键，只有这样我们才能知道如何在特定情况下 使用它们。

四、结论

在Python中，我们有两种实现函数的方式:闭包函数和普通函数。闭包函数和普通函数之间最大的区别是闭包函数可以访问其外部范围中的变量，并且可以将其保存在内部，但是普通函数仅仅是访问它的局部变量。虽然二者存在差异，但是它们可以互相替换使用，并同时使用于某些场合。我们必须给予Python函数编程经验应用它们，并且理解，如何在它们之间灵活切换并在某些特定情况下使它们发挥最大威力。