答案。

闭包（closures）是Python中的一种强大机制，允许创建带有来自周围上下文的“记忆”数据的函数。

问题的背景

在函数式编程语言和Python中，函数是第一类对象。函数可以返回一个新函数，该函数会“闭合”其外部作用域中的变量。

问题

开发人员经常混淆闭合变量在closure内部是如何“存在”的，何时读取或写入它们，以及如何安全地处理它们（特别是与可变对象相关时）。

解决方案

如果内部函数使用外部函数的变量，它们会自动“被记住”——即使外部函数已经完成工作。对于读取变量这一点很明显，但如果需要更改值——就需要使用关键字nonlocal。在处理可变对象（例如lists, dicts）时，这尤其是一个风险区域。

示例：

def outer():
    count = 0
    def inner():
        nonlocal count
        count += 1
        return count
    return inner

counter = outer()
print(counter())  # 1
print(counter())  # 2

关键特点：

嵌套函数记住在其创建时的可见变量的值。
要更改闭合变量，必须使用nonlocal（否则此操作会创建一个局部变量）。
闭包中的对象引用即使在退出外部函数后也会保存，这允许实现函数工厂、词法计数器等。

陷阱性问题。

可以在函数内部不使用nonlocal修改闭合变量的值吗？

不可以。如果尝试在没有指定nonlocal的情况下分配新值，Python会将其视为创建一个新的局部变量，而旧值不会被改变。

示例：

def make_counter():
    count = 0
    def inner():
        count += 1  # 错误 UnboundLocalError！
        return count
    return inner

可以通过closure将参数传递到外部作用域吗？

可以，closure会“记住”所有可在外部作用域中访问的变量，包括类的属性、全局变量等。但更改这些变量需要特别的努力（例如使用nonlocal或global）。

在closure内部，关于可变对象发生了什么？

如果闭合了一个引用可变对象的变量，例如列表，您可以在不使用nonlocal的情况下修改其内容，但如果您尝试重新赋值变量——就需要使用nonlocal。

示例：

def make_appender():
    result = []
    def append(x):
        result.append(x)  # 可以！
        return result
    return append

f = make_appender()
print(f(1))  # [1]
print(f(2))  # [1, 2]

常见错误和反模式

尝试在没有nonlocal的情况下重新赋值closure中的变量。
使用closure来存储可变状态，而未意识到可能的内存泄漏。
由于闭合变量过多而导致的代码难以阅读。

实际案例

消极案例

开发人员编写闭包，在没有nonlocal的情况下更改变量——导致UnboundLocalError。

优点：

快速原型设计计数器、工厂。

缺点：

不可预测的行为，错误使用nonlocal时可能出现bug。

积极案例

在closure中明确使用nonlocal以管理状态。