一、變量作用域基礎

在 Python 中，變量根據作用范圍可分為三類：

1. 全局變量：定義在函數外部的變量，作用范圍是整個程序。如果在函數內部需要修改全局變量，必須使用global關鍵字聲明。

2. 局部變量：定義在函數內部的變量，僅在該函數內部有效。需要注意的是，這是在不存在內部函數的前提下。

3. 非局部變量：從內部函數的角度來看，外部函數中定義的變量稱為非局部變量。當內部函數需要修改非局部變量時，必須使用nonlocal關鍵字進行聲明。

二、閉包的概念與構成條件

閉包是 Python 中一個重要的概念，它滿足以下三個條件：

• 外部函數嵌套內部函數
• 內部函數被返回
• 內部函數訪問外部函數的非局部變量

閉包的優缺點

優點：

• 可以避免全局變量被污染
• 是實現裝飾器的基礎

缺點：

• 外部函數的非局部變量會一直被內部函數引用，導致變量長時間得不到回收，可能造成內存泄漏
• 內存泄漏與內存溢出不同：內存泄漏是指數據無法回收，無法釋放內存；內存溢出則是指空間不夠用，數據溢出

注意：閉包雖有其用途，但應遵循 "能不用就不用" 的原則

三、閉包實戰案例

案例 1：帶限制的年齡增長函數

def outter():a = 10  # 局部變量age = 1  # 非局部變量def inner(n):nonlocal age  # 聲明使用外部函數的非局部變量ageif age + n < 120:age += nreturn agereturn '數據不合法'return inner  # 返回內部函數# 調用方式：先獲取內部函數，再調用內部函數
print(outter()(8))  # 輸出：9

在這個案例中：

• outter()是外部函數，inner(n)是內部函數
• age是外部函數的變量，對內部函數來說是是非局部變量
• 內部函數inner(n)訪問并修改了非局部變量age
• 外部函數返回了內部函數，形成了閉包
• 該閉包實現了年齡增長的功能，并限制年齡不超過 120

案例 2：實現計數器功能

# 實現計數器
def outter1():a = 1  # 初始值def inner1(n):nonlocal a  # 聲明使用外部函數的非局部變量aa += n  # 累加n值return areturn inner1  # 返回內部函數，不要加括號# 使用計數器
o = outter1()  # 獲取內部函數
print(o(1))  # 輸出：2
print(o(1))  # 輸出：3
print(o(1))  # 輸出：4
print(o(1))  # 輸出：5
print(o(1))  # 輸出：6

這個計數器案例很好地展示了閉包的特性：

• 變量a被保存在閉包環境中，不會隨著外部函數的執行結束而銷毀
• 每次調用內部函數，都會基于上一次的結果進行計算
• 不需要使用全局變量就能實現狀態的保持，避免了全局變量污染

四、總結

????????閉包是 Python 中一個強大的特性，它通過外部函數嵌套內部函數，并讓內部函數引用外部函數的變量，同時返回內部函數，實現了數據的封裝和狀態的保持。

????????合理使用閉包可以提高代碼的封裝性和安全性，但也要注意其可能帶來的內存問題。在實際開發中，應根據具體場景權衡使用，遵循 "必要時才使用" 的原則。

????????掌握閉包不僅有助于理解 Python 的變量作用域，也是學習裝飾器等高級特性的基礎。希望通過本文的講解和案例，能幫助大家更好地理解和運用 Python 閉包。