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本文以内部函数为主线，深入讲解内部函数和闭包的应用场景和原理，学会后你的Python水平会再上一个台阶，对工作面试或实战应用都会很有帮助。
本文包括：
函数是一等公民
内部函数定义
闭包和nonlocal关键词
应用场景 – 封装
应用场景 – 函数生成器
函应用场景 – 装饰器
闭包实现原理
阅读到最后可以获得本文PDF资料和源代码下载，建议收藏。
函数是一等公民
Python是面向对象的编程语言，对象是Python的一等公民，我们常用的字符串str，整数int，和其他变量都是对象。
函数也是对象，所以也是一等公民，这就意味着它和变量一样
可以作为参数被传递
可以在函数内部定义
可以作为函数返回值
函数可以赋值给变量
def say_hello():
print('hello')
print(say_hello)
def say_something(some_func):
for _ in range(3):
some_func()
say_something(say_hello)
执行结果：
<function say_hello at 0x7ff3d35b9160>
hello
hello
hello
内部函数
把函数的内部定义函数，就是内部函数（有点像废话，但就那么个意思）。
def outter():
print('我是外部函数')
def inner():
print('我是outter的内部函数')
print('调用内部函数')
inner()
print('我再次调用内部函数，自己家的想用就用，随时用')
inner()
print('还可以返回给大家共用')
return inner
#调用外部函数，并接受返回值
func = outter()
#调用outter返回的内部函数
print('在外部调用内部函数')
func()
注意： 调用的时候加小括号inner()，作为参数或者返回值的时候不加小括号inner，是引用这个函数对象。
执行结果：
我是外部函数
调用内部函数
我是outter的内部函数
我再次调用内部函数，自己家的想用就用，随时用
我是outter的内部函数
还可以返回给大家共用
在外部调用内部函数
我是outter的内部函数
闭包
如果内部函数只是把函数定义在函数的内部，那就没有多大意思了，它还有一个很大的特点，正因为这个特点，它才被称为闭包clsure。
学过JavaScript的非小白同学可能会对这个概念很熟悉。
内部函数还有一个很重要的特性：
可以访问它所属的外部函数的局部变量闭包的使用场景，这些变量被称为nonlocal，或者enclosing变量
可以携带这些nonlocal变量，让它们不会被回收
所以说Python中的闭包就是内部函数，准确点是使用了nonlocal变量的内部函数。
import random
def create_room():
room_no = random.randint(1, 100)
print(f'我创建了房间号：{room_no}')
def toilet():
print(f'我是{room_no}的内部厕所')
print('上厕所')
toilet()
print('我再次上厕所，自己家的想用就用，随时用')
toilet()
print('还可以共享给大家共用')
return toilet
#调用外部函数，并接受返回值
toilet = create_room()
#调用outter返回的内部函数
print('在外部使用内部厕所')
toilet()
print('在外部再次使用内部厕所')
toilet()
运行结果：
我创建了房间号：52
上厕所
我是52的内部厕所
我再次上厕所，自己家的想用就用，随时用
我是52的内部厕所
还可以共享给大家共用
在外部使用内部厕所
我是52的内部厕所
在外部再次使用内部厕所
我是52的内部厕所
说的这么玄乎，其实就是内部函数使用了外部函数的局部变量，所以局部变量被内部函数给封存了，也就不会释放了。
nonlocal关键词
内部函数也可以改写外部函数的变量值，但需要使用nonlocal关键词声明这是外部的变量。
回忆一下：函数内部修改全局变量，需要使用global关键词。
import random
def create_room():
room_no = random.randint(1, 100)
print(f'我创建了房间号：{room_no}')
def toilet():
nonlocal room_no
room_no = random.randint(1, 100)
print(f'我是{room_no}的内部厕所')
print('上厕所')
toilet()
print(f'房间号：{room_no}')
print('我再次上厕所，自己家的想用就用，随时用')
toilet()
print(f'房间号：{room_no}')
print('还可以共享给大家共用')
return toilet
#调用外部函数，并接受返回值
toilet = create_room()
#调用outter返回的内部函数
print('在外部使用内部厕所')
toilet()
print('在外部再次使用内部厕所')
toilet()
使用nonlocal在内部函数改变外部变量room_no的值，所以每次上厕所，都会改变房间号（很神奇的房间）：
我创建了房间号：39
上厕所
我是43的内部厕所
房间号：43
我再次上厕所，自己家的想用就用，随时用
我是66的内部厕所
房间号：66
还可以共享给大家共用
在外部使用内部厕所
我是52的内部厕所
在外部再次使用内部厕所
我是29的内部厕所
其实内部函数就这么点东西了（后面再说它的实现原理），现在来看到底有什么实实在在的用处。
下面来说3个应用场景：
应用场景 – 封装
写在内部是因为只有在内部才有用，外部根本不需要，也不想让他们使用，就像上面的内部厕所的例子，实际上是不可能在外面使用的。这种场景叫做封装。
import random
def create_room():
room_no = random.randint(1, 100)
print(f'我创建了房间号：{room_no}')
def toilet():
print(f'欢迎进入{room_no}的VIP厕所')
print('冲水')
print('请君入厕')
print('洗手')
print('热毛巾')
print('欢迎下次光临')
print('上厕所')
toilet()
print('上厕所')
toilet()
print('上厕所')
toilet()
#调用外部函数，并接受返回值
create_room()
再总结一下：
封装一方面不希望对外暴露函数
也为了方便内部的重用
应用场景 – 函数生成器
内部函数可以方便的生成新的函数，看这个例子：
def team_maker(type, level, temperature):
'''
type: 品种，如绿茶，红茶
level: 等级，特级，一级，二级
temper: 温度
'''
def tea(water):
print('正在沏茶中')
print(f'{type},{level}, {temperature}')
print(f'{water}毫升给您冲好了')
return tea
#创建符合我口味的沏茶函数
mytea = team_maker('绿茶', '特级', '66.6')
#创建符合她口味的沏茶函数
herteam = team_maker('红茶', '一级', '88.8')
print('我们来一杯')
mytea(500)
herteam(300)
print('多喝点')
mytea(800)
herteam(600)
print('完了，我喝醉了...，因为有她')
运行结果：
我们来一杯
正在沏茶中
绿茶,特级, 66.6
500毫升给您冲好了
正在沏茶中
红茶,一级, 88.8
300毫升给您冲好了
多喝点
正在沏茶中
绿茶,特级, 66.6
800毫升给您冲好了
正在沏茶中
红茶,一级, 88.8
600毫升给您冲好了
完了，我喝醉了...
应用场景 – 装饰器
装饰器对Python至关重要。这也是内部函数的主要使用场景。
写到这里忽然有点累了闭包的使用场景，我想起来我有两篇还不错的装饰器的文章，直接拿来看吧。我就不重复码字了。
结合内部函数的文章和装饰器的文章，应该会通透了。
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