Các kiểu dữ liệu trong C ( int - float - double - char ...) 
Thuật toán tìm ước chung lớn nhất trong C/C++ 
Cấu trúc lệnh switch case trong C++ (có bài tập thực hành) 
ComboBox - ListBox trong lập trình C# winforms 
Random trong Python: Tạo số random ngẫu nhiên 
Lệnh cin và cout trong C++ 
Cách khai báo biến trong PHP, các loại biến thường gặp 
Download và cài đặt Vertrigo Server 
Thẻ li trong HTML 
Thẻ article trong HTML5 
Cấu trúc HTML5: Cách tạo template HTML5 đầu tiên 
Cách dùng thẻ img trong HTML và các thuộc tính của img 
Thẻ a trong HTML và các thuộc tính của thẻ a thường dùng Thông báo: Download 4 khóa học Python từ cơ bản đến nâng cao tại đây.
Tổng quan về closures trong Python
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về closures trong Python và những ứng dụng thực tiễn của chúng. Closures là một khái niệm mạnh mẽ trong lập trình, cho phép bạn lưu trữ và truy cập các biến từ phạm vi bao quanh ngay cả khi phạm vi đó đã kết thúc. Hiểu rõ về closures sẽ giúp bạn viết mã Python linh hoạt và hiệu quả hơn, cũng như áp dụng vào nhiều tình huống thực tế khác nhau trong lập trình. Hãy cùng bắt đầu tìm hiểu sâu hơn về closures và cách chúng hoạt động trong Python!
Giới thiệu về closures trong Python
Trong Python, bạn có thể định nghĩa một hàm bên trong một hàm khác. Hàm này được gọi là hàm lồng nhau (nested function). Ví dụ:
def say():
greeting = 'Hello'
def display():
print(greeting)
display()
Trong ví dụ này, mình định nghĩa hàm display bên trong hàm say. Hàm display được gọi là hàm lồng nhau.
Bên trong hàm display, bạn truy cập biến greeting từ phạm vi nonlocal của nó. Python gọi biến greeting là một biến tự do (free variable).
Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]
Khi bạn nhìn vào hàm display, bạn thực sự nhìn vào:
- Hàm
displaytự nó. - Và biến tự do
greetingvới giá trị 'Hello'.
Vì vậy, sự kết hợp của hàm display và biến greeting được gọi là một closure.
Theo định nghĩa, một closure là một hàm lồng nhau tham chiếu đến một hoặc nhiều biến từ phạm vi bao quanh của nó.
Trả về một hàm bên trong Python
Trong Python, một hàm có thể trả về giá trị là một hàm khác. Ví dụ:
def say():
greeting = 'Hello'
def display():
print(greeting)
return display
Trong ví dụ này, hàm say trả về hàm display thay vì thực thi nó. Khi hàm say trả về hàm display, nó thực sự trả về một closure.
fn = say() fn()
Kết quả:
Hello
Hàm say thực thi và trả về một hàm. Khi hàm fn thực thi, hàm say đã hoàn thành. Nói cách khác, phạm vi của hàm say đã biến mất khi hàm fn thực thi. Tuy nhiên, bạn vẫn thấy rằng fn hiển thị giá trị của biến greeting.
Python cells và các biến đa phạm vi
Giá trị của biến greeting được chia sẻ giữa hai phạm vi:
- Hàm
say. - Hàm closure
display.
Nhãn greeting nằm trong hai phạm vi khác nhau. Tuy nhiên, chúng luôn tham chiếu đến cùng một đối tượng chuỗi với giá trị 'Hello'.
Để đạt được điều này, Python tạo ra một đối tượng trung gian gọi là "cell":
Để tìm địa chỉ bộ nhớ của đối tượng cell, bạn có thể sử dụng thuộc tính __closure__ như sau:
print(fn.__closure__)
Đầu ra:
(<cell at 0x0000017184915C40: str object at 0x0000017186A829B0>,)
Thuộc tính __closure__ trả về một tuple của các cell.
Trong ví dụ này, địa chỉ bộ nhớ của cell là 0x0000017184915C40. Nó tham chiếu đến một đối tượng chuỗi tại 0x0000017186A829B0.
Nếu bạn hiển thị địa chỉ bộ nhớ của đối tượng chuỗi trong hàm say và closure display, bạn sẽ thấy rằng chúng tham chiếu đến cùng một đối tượng trong bộ nhớ:
def say():
greeting = 'Hello'
print(hex(id(greeting)))
def display():
print(hex(id(greeting)))
print(greeting)
return display
fn = say()
fn()
Đầu ra:
0x17186a829b0 0x17186a829b0
Khi bạn truy cập giá trị của biến greeting, Python sẽ "nhảy kép" để lấy giá trị chuỗi.
Điều này giải thích tại sao khi hàm say() đã ra khỏi phạm vi, bạn vẫn có thể truy cập đối tượng chuỗi được tham chiếu bởi biến greeting.
Dựa trên cơ chế này, bạn có thể coi một closure là một hàm và một phạm vi mở rộng chứa các biến tự do.
Để tìm các biến tự do mà một closure chứa, bạn có thể sử dụng thuộc tính __code__.co_freevars, ví dụ:
def say():
greeting = 'Hello'
def display():
print(greeting)
return display
fn = say()
print(fn.__code__.co_freevars)
Đầu ra:
('greeting',)
Trong ví dụ này, fn.__code__.co_freevars trả về biến tự do greeting của closure fn.
Khi nào Python tạo ra closure?
Python tạo ra một phạm vi mới khi một hàm thực thi. Nếu hàm đó tạo ra một closure, Python cũng tạo ra một closure mới. Ví dụ:
def multiplier(x):
def multiply(y):
return x * y
return multiply
Hàm multiplier trả về một closure. Mỗi lần gọi hàm sẽ tạo ra một closure mới:
m1 = multiplier(1) m2 = multiplier(2) m3 = multiplier(3) print(m1(10)) print(m2(10)) print(m3(10))
Kết quả:
10 20 30
Python closures và vòng lặp for
Giả sử bạn muốn tạo ra tất cả ba closures trên cùng một lúc, bạn có thể viết như sau:
multipliers = []
for x in range(1, 4):
multipliers.append(lambda y: x * y)
m1, m2, m3 = multipliers
print(m1(10))
print(m2(10))
print(m3(10))
Kết quả không như mong đợi:
30 30 30
Nguyên nhân là vì giá trị của x được đánh giá khi bạn gọi hàm m1(10), m2(10), và m3(10). Tại thời điểm closures thực thi, giá trị của x là 3.
Để sửa lỗi này, bạn cần chỉ định Python đánh giá x trong vòng lặp:
def multiplier(x):
def multiply(y):
return x * y
return multiply
multipliers = []
for x in range(1, 4):
multipliers.append(multiplier(x))
m1, m2, m3 = multipliers
print(m1(10))
print(m2(10))
print(m3(10))
Kết bài
một closure là sự kết hợp giữa một hàm và một phạm vi mở rộng chứa các biến tự do. Việc hiểu và sử dụng đúng cách closures không chỉ giúp bạn viết mã Python linh hoạt và hiệu quả hơn mà còn mở ra nhiều cơ hội để giải quyết các vấn đề lập trình phức tạp. Với kiến thức này, bạn có thể tận dụng sức mạnh của closures để tạo ra các hàm mạnh mẽ và dễ dàng quản lý các trạng thái trong ứng dụng của mình. Hãy tiếp tục khám phá và áp dụng closures trong các dự án của bạn để thấy rõ lợi ích mà chúng mang lại!
