1 闭包的定义

外部函数中定义一个函数，外部函数返回定义的函数，而不是一个具体的值，这种方式就叫闭包。

计算一个数的 n 次幂，用闭包可以写成下面的代码：

def nth_power(exponent):
    def exponent_of(base):
        return base ** exponent
    return exponent_of # 返回值是exponent_of函数

square = nth_power(2) # 计算一个数的平方
cube = nth_power(3) # 计算一个数的立方 
print(square)
# 输出
<function __main__.nth_power.<locals>.exponent(base)>

print(cube)
# 输出
<function __main__.nth_power.<locals>.exponent(base)>

print(square(2))  # 计算2的平方
print(cube(2)) # 计算2的立方
# 输出
4 # 2^2
8 # 2^3

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这里外部函数 nth_power() 返回值，是函数 exponent_of()，而不是一个具体的数值。需要注意的是，在执行完square = nth_power(2)和cube = nth_power(3)后，外部函数 nth_power() 的参数 exponent，仍然会被内部函数 exponent_of() 记住。这样，之后我们调用 square(2) 或者 cube(2) 时，程序就能顺利地输出结果，而不会报错说参数 exponent 没有定义了。

2 为何使用闭包

上面的代码也可以写成下面的形式而不用闭包

def nth_power_rewrite(base, exponent):
    return base ** exponent

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但使用闭包会让程序变得更简洁易读

# 不适用闭包，每次都需要传入两个参数
res1 = nth_power_rewrite(base1, 2)
res2 = nth_power_rewrite(base2, 2)
res3 = nth_power_rewrite(base3, 2)

# 使用闭包,定义好之后只需要传入一个参数
square = nth_power(2)
res1 = square(base1)
res2 = square(base2)
res3 = square(base3)

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另外，函数开头需要做一些额外工作，而你又需要多次调用这个函数时，将那些额外工作的代码放在外部函数，就可以减少多次调用导致的不必要的开销，提高程序的运行效率。