Python 闭包详解

闭包是一个函数和它所引用的环境组合的一个整体。在Python中，闭包通常是因为内部函数引用了外部函数的变量，从而导致外部函数的局部变量在内部函数中仍然可以访问。

闭包的一个常见用途是创建装饰器（decorator），以下是一个简单的装饰器的例子：

def make_decorator(func):
    def decorator(*args, **kwargs):
        print("Before the function call")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("After the function call")
        return result
    return decorator
 
# 使用装饰器
@make_decorator
def my_function(x):
    print(f"Function called with argument: {x}")
    return x * 2
 
my_function(2)

在这个例子中，make_decorator函数返回了一个闭包，即decorator函数。这个闭包包含了对func的引用，因此即使make_decorator已经返回，my_function的参数也能被装饰器所使用。

闭包还可以用于创建缓存等机制。例如，你可以创建一个缓存函数的调用结果的装饰器。

from functools import wraps
 
def cache(func):
    cache_data = {}
 
    @wraps(func)
    def wrapper(*args):
        if args in cache_data:
            return cache_data[args]
        else:
            result = func(*args)
            cache_data[args] = result
            return result
 
    return wrapper
 
@cache
def expensive_computation(x, y):
    print("Expensive computation...")
    return x + y
 
# 第一次调用，计算结果并缓存
print(expensive_computation(1, 2))
 
# 第二次调用，从缓存中获取结果
print(expensive_computation(1, 2))

在这个例子中，cache装饰器创建了一个闭包，它通过一个字典cache_data来缓存函数的结果。当再次使用相同参数调用expensive_computation时，结果会直接从缓存中获取，而不是重新计算。