1.1 閉包

1、閉包概念

1. 在一個(gè)外函數(shù)中定義了一個(gè)內(nèi)函數(shù)，內(nèi)函數(shù)里運(yùn)用了外函數(shù)的臨時(shí)變量，并且外函數(shù)的返回值是內(nèi)函數(shù)的引用，這樣就構(gòu)成了一個(gè)閉包

2. 一般情況下，在我們認(rèn)知當(dāng)中，如果一個(gè)函數(shù)結(jié)束，函數(shù)的內(nèi)部所有東西都會(huì)釋放掉，還給內(nèi)存，局部變量都會(huì)消失。

3. 但是閉包是一種特殊情況，如果外函數(shù)在結(jié)束的時(shí)候發(fā)現(xiàn)有自己的臨時(shí)變量將來(lái)會(huì)在內(nèi)部函數(shù)中用到，就把這個(gè)臨時(shí)變量綁定給了內(nèi)部函數(shù)，然后自己再結(jié)束。

2、閉包特點(diǎn)　　　　

1. 必須有一個(gè)內(nèi)嵌函數(shù)

2. 內(nèi)嵌函數(shù)必須引用外部函數(shù)中的變量

3. 外部函數(shù)的返回值必須是內(nèi)嵌函數(shù)

#閉包函數(shù)的實(shí)例
def outer( a ):
 b = 10
 def inner():  # 在內(nèi)函數(shù)中 用到了外函數(shù)的臨時(shí)變量
 print(a+b) # 外函數(shù)的返回值是內(nèi)函數(shù)的引用
 return inner

if __name__ == '__main__':
 demo = outer(5)
 demo() # 15

# 在這里我們調(diào)用外函數(shù)傳入?yún)?shù)5
# 此時(shí)外函數(shù)兩個(gè)臨時(shí)變量 a是5 b是10 ，并創(chuàng)建了內(nèi)函數(shù)，然后把內(nèi)函數(shù)的引用返回存給了demo
# 外函數(shù)結(jié)束的時(shí)候發(fā)現(xiàn)內(nèi)部函數(shù)將會(huì)用到自己的臨時(shí)變量，這兩個(gè)臨時(shí)變量就不會(huì)釋放，會(huì)綁定給這個(gè)內(nèi)部函數(shù)
# 我們調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，看一看內(nèi)部函數(shù)是不是能使用外部函數(shù)的臨時(shí)變量
# demo存了外函數(shù)的返回值，也就是inner函數(shù)的引用，這里相當(dāng)于執(zhí)行inner函數(shù)

閉包實(shí)例

3、閉包中內(nèi)函數(shù)修改外函數(shù)局部變量

1、在基本的python語(yǔ)法當(dāng)中，一個(gè)函數(shù)可以隨意讀取全局?jǐn)?shù)據(jù)，但是要修改全局?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)候有兩種方法:

1） global 聲明全局變量

2） 全局變量是可變類型數(shù)據(jù)的時(shí)候可以修改

2、在閉包情況下使用下面兩種方法修改

1）在python3中，可以用nonlocal 關(guān)鍵字聲明 一個(gè)變量， 表示這個(gè)變量不是局部變量空間的變量，需要向上一層變量空間找這個(gè)變量。

2）在python2中，沒(méi)有nonlocal這個(gè)關(guān)鍵字，我們可以把閉包變量改成可變類型數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，比如列表。

#修改閉包變量的實(shí)例
def outer( a ):
 b = 10  # a和b都是閉包變量
 c = [a]  # 這里對(duì)應(yīng)修改閉包變量的方法2
 def inner():
 # 方法一: nonlocal關(guān)鍵字聲明(python3)
 nonlocal b
 b+=1

 # 方法二: 把閉包變量修改成可變數(shù)據(jù)類型 比如列表（python2）
 c[0] += 1
 print(c[0])
 print(b)
 return inner  # 外函數(shù)的返回值是內(nèi)函數(shù)的引用

if __name__ == '__main__':
 demo = outer(5)
 demo()  # 6 11

閉包中內(nèi)函數(shù)修改外函數(shù)局部變量

1.2 Python里的拷貝

1、預(yù)備知識(shí)一——python的變量及其存儲(chǔ)

1. python的一切變量都是對(duì)象，變量的存儲(chǔ)，采用了引用語(yǔ)義的方式，存儲(chǔ)的只是一個(gè)變量的值所在的內(nèi)存地址，而不是這個(gè)變量的只本身

2. 不管多么復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，淺拷貝都只會(huì)copy一層。

理解：兩個(gè)人公用一張桌子，只要桌子不變，桌子上的菜發(fā)生了變化兩個(gè)人是共同感受的。

>>> str1 = 'hello'
>>> str2 = str1

#1、讓str1和str2變量都存儲(chǔ)了‘hello'所在的內(nèi)存地址
>>> id(str1)
>>> id(str1)
>>>

#2、當(dāng)str1的值變成‘new hello'后str1的值被重新賦值成'new hello'的內(nèi)存地址，而str2的值依舊是‘hello'的內(nèi)存地址
>>> str1 = 'new hello'
>>> id(str1)
>>> id(str2)

#3、不管多么復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，淺拷貝都只會(huì)copy一層。
>>> sourceList = [1,2,[3,4]]
>>> newList = sourceList

>>> l[2][0]=100

>>> sourceList
[1, 2, [100, 4]]
>>> newList
[1, 2, [100, 4]]

不管多么復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，淺拷貝都只會(huì)copy一層

2、淺copy與deepcopy

1、淺copy： 不管多么復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，淺拷貝都只會(huì)copy一層

2、deepcopy : 深拷貝會(huì)完全復(fù)制原變量相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，在內(nèi)存中生成一套完全一樣的內(nèi)容，我們對(duì)這兩個(gè)變量中任意一個(gè)修改都不會(huì)影響其他變量

import copy
sourceList = [1,2,3,[4,5,6]]
copyList = copy.copy(sourceList)
deepcopyList = copy.deepcopy(sourceList)

sourceList[3][0]=100

print(sourceList)  # [1, 2, 3, [100, 5, 6]]
print(copyList)  # [1, 2, 3, [100, 5, 6]]
print(deepcopyList)  # [1, 2, 3, [4, 5, 6]]

淺copy與deepcopy

1.3 Python垃圾回收機(jī)制

垃圾回收機(jī)制：http://www.dhdzp.com/article/168707.htm

1、引用計(jì)數(shù)

1. 原理

1）當(dāng)一個(gè)對(duì)象的引用被創(chuàng)建或者復(fù)制時(shí)，對(duì)象的引用計(jì)數(shù)加1；當(dāng)一個(gè)對(duì)象的引用被銷毀時(shí)，對(duì)象的引用計(jì)數(shù)減1.

2）當(dāng)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)減少為0時(shí)，就意味著對(duì)象已經(jīng)再?zèng)]有被使用了，可以將其內(nèi)存釋放掉。

2. 優(yōu)點(diǎn)

引用計(jì)數(shù)有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，即實(shí)時(shí)性，任何內(nèi)存，一旦沒(méi)有指向它的引用，就會(huì)被立即回收，而其他的垃圾收集技術(shù)必須在某種特殊條件下才能進(jìn)行無(wú)效內(nèi)存的回收。

3. 缺點(diǎn)

1）引用計(jì)數(shù)機(jī)制所帶來(lái)的維護(hù)引用計(jì)數(shù)的額外操作與Python運(yùn)行中所進(jìn)行的內(nèi)存分配和釋放，引用賦值的次數(shù)是成正比的，

2）這顯然比其它那些垃圾收集技術(shù)所帶來(lái)的額外操作只是與待回收的內(nèi)存數(shù)量有關(guān)的效率要低。

3）同時(shí)，因?yàn)閷?duì)象之間相互引用，每個(gè)對(duì)象的引用都不會(huì)為0，所以這些對(duì)象所占用的內(nèi)存始終都不會(huì)被釋放掉。

2、標(biāo)記－清除

1. 說(shuō)明　　

1）它分為兩個(gè)階段：第一階段是標(biāo)記階段，GC會(huì)把所有的活動(dòng)對(duì)象打上標(biāo)記，第二階段是把那些沒(méi)有標(biāo)記的對(duì)象非活動(dòng)對(duì)象進(jìn)行回收。

2）對(duì)象之間通過(guò)引用（指針）連在一起，構(gòu)成一個(gè)有向圖

3）從根對(duì)象（root object）出發(fā)，沿著有向邊遍歷對(duì)象，可達(dá)的（reachable）對(duì)象標(biāo)記為活動(dòng)對(duì)象，不可達(dá)的對(duì)象就是要被清除的非活動(dòng)對(duì)象。

根對(duì)象就是全局變量、調(diào)用棧、寄存器。

注：像是PyIntObject、PyStringObject這些不可變對(duì)象是不可能產(chǎn)生循環(huán)引用的，因?yàn)樗鼈儍?nèi)部不可能持有其它對(duì)象的引用。

1. 在上圖中，可以從程序變量直接訪問(wèn)塊1，并且可以間接訪問(wèn)塊2和3,程序無(wú)法訪問(wèn)塊4和5

2. 第一步將標(biāo)記塊1，并記住塊2和3以供稍后處理。

3. 第二步將標(biāo)記塊2，第三步將標(biāo)記塊3，但不記得塊2，因?yàn)樗驯粯?biāo)記。

4. 掃描階段將忽略塊1，2和3，因?yàn)樗鼈円驯粯?biāo)記，但會(huì)回收塊4和5。

2、缺點(diǎn)

1）標(biāo)記清除算法作為Python的輔助垃圾收集技術(shù)，主要處理的是一些容器對(duì)象，比如list、dict、tuple等

因?yàn)閷?duì)于字符串、數(shù)值對(duì)象是不可能造成循環(huán)引用問(wèn)題。

2）清除非活動(dòng)的對(duì)象前它必須順序掃描整個(gè)堆內(nèi)存，哪怕只剩下小部分活動(dòng)對(duì)象也要掃描所有對(duì)象。

3、分代回收

1. 分代回收是建立在標(biāo)記清除技術(shù)基礎(chǔ)之上的，是一種以空間換時(shí)間的操作方式。

2. Python將內(nèi)存分為了3“代”，分別為年輕代（第0代）、中年代（第1代）、老年代（第2代）

3. 他們對(duì)應(yīng)的是3個(gè)鏈表，它們的垃圾收集頻率與對(duì)象的存活時(shí)間的增大而減小。

4. 新創(chuàng)建的對(duì)象都會(huì)分配在年輕代，年輕代鏈表的總數(shù)達(dá)到上限時(shí)，Python垃圾收集機(jī)制就會(huì)被觸發(fā)

5. 把那些可以被回收的對(duì)象回收掉，而那些不會(huì)回收的對(duì)象就會(huì)被移到中年代去，依此類推

6. 老年代中的對(duì)象是存活時(shí)間最久的對(duì)象，甚至是存活于整個(gè)系統(tǒng)的生命周期內(nèi)。

1.4 上下文管理(with)

1、什么是with語(yǔ)句

1. with是一種上下文管理協(xié)議，目的在于從流程圖中把 try,except 和finally 關(guān)鍵字和資源分配釋放相關(guān)代碼統(tǒng)統(tǒng)去掉，簡(jiǎn)化try….except….finlally的處理流程。

2. 所以使用with處理的對(duì)象必須有enter()和exit()這兩個(gè)方法

1）with通過(guò)enter方法初始化（enter方法在語(yǔ)句體執(zhí)行之前進(jìn)入運(yùn)行）

2）然后在exit中做善后以及處理異常（exit()方法在語(yǔ)句體執(zhí)行完畢退出后運(yùn)行）

2、with語(yǔ)句使用場(chǎng)景

1. with 語(yǔ)句適用于對(duì)資源進(jìn)行訪問(wèn)的場(chǎng)合，確保不管使用過(guò)程中是否發(fā)生異常都會(huì)執(zhí)行必要的“清理”操作，釋放資源

2. 比如文件使用后自動(dòng)關(guān)閉、線程中鎖的自動(dòng)獲取和釋放等。

3、with處理文件操作的實(shí)例

with open('/etc/passwd') as f:
 for line in f:
 print(line)
 # 這段代碼的作用：打開(kāi)一個(gè)文件，如果一切正常，把文件對(duì)象賦值給f，然后用迭代器遍歷文件中每一行，當(dāng)完成時(shí)，關(guān)閉文件；

 # 而無(wú)論在這段代碼的任何地方，如果發(fā)生異常，此時(shí)文件仍會(huì)被關(guān)閉。

到此這篇關(guān)于python閉包、深淺拷貝、垃圾回收、with語(yǔ)句知識(shí)點(diǎn)匯總的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python閉包&深淺拷貝&垃圾回收&with語(yǔ)句內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！