1 一个有状态的类

代码是枯燥的，结合生活中的实例就会变得很有意思，我们定义一个类，这个类的作用是计算平均数，语言上可能不是很好描述，直接敲代码。

方式一

class MakeAvg:
	"""
    定义一个有状态的求序列平均数的类
    """
    def __init__(self):
        self.total = [] # 实例化过程中初始化一个列表

    def avg(self,val):
        self.total.append(val)
        # 返回列表平均数
        return f'{self.total}的平均数是{sum(self.total) / len(self.total)}' 


if __name__ == '__main__':
    make_avg = MakeAvg()
    avg = make_avg.avg(10)
    print(avg)
    avg = make_avg.avg(11)
    print(avg)
    avg = make_avg.avg(12)
    print(avg)
"""
OUT:
[10]的平均数是10.0
[10, 11]的平均数是10.5
[10, 11, 12]的平均数是11.0
"""

通过结果可以看的出来，这个类是一个有状态的类，实例属性total是可以累加的

方式二

class MakeAvg:
    """
    定义一个有状态的求序列平均数的类
    """
    def __init__(self):
        self.total = 0
        self.count = 0

    def avg(self,val):
        self.total += val
        self.count += 1
        return f'{self.count}个数的和={self.total}的平均数是{self.total / self.count}'


if __name__ == '__main__':
    make_avg = MakeAvg()
    avg = make_avg.avg(10)
    print(avg)
    avg = make_avg.avg(11)
    print(avg)
    avg = make_avg.avg(12)
    print(avg)

"""
OUT:
1个数的和=10的平均数是10.0
2个数的和=21的平均数是10.5
3个数的和=33的平均数是11.0
"""

1 一个有状态的函数“闭包”

def make_avg():
    total = []
    def inner(val):
        total.append(val)
        avg = sum(total)/len(total)
        return avg
    return inner

if __name__ == '__main__':
    avg = make_avg() # avg = inner
    print(avg)       # 输出是一个函数
    res = avg(10)    
    print(res)     # 10
    res = avg(11)
    print(res)     #10.5
    res = avg(12)
    print(res)     #11.0
    print(avg.__code__.co_varnames)  # 获取局部变量
    print(avg.__code__.co_freevars)  # 获取到自由变量
    print(avg.__closure__[0].cell_contents) # 获取闭包中的过程值
"""
OUT:
<function make_avg.<locals>.inner at 0x0000023364622A60> 
10.0
10.5
11.0
('val', 'avg')
('total',)
[10, 11, 12]
"""

在这里插入图片描述
闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数，一个函数内部的函数，也就是嵌套函数，执行的过程中不会释放自由变量

def make_avg():
    total = 0
    count = 0
    def inner(val):
        #nonlocal total, count
        total += val
        count += 1
        return total/count
    return inner


if __name__ == '__main__':
    avg = make_avg()
    print(avg)
    res = avg(10)
    print(res)
    res = avg(11)
    print(res)
    res = avg(12)
    print(res)
    print(avg.__code__.co_varnames)
    print(avg.__code__.co_freevars)
    print(avg.__closure__[0].cell_contents)
"""
OUT:
<function make_avg.<locals>.inner at 0x0000025C36682A60>
UnboundLocalError: local variable 'total' referenced before assignment
"""

我先解决这个报错然后再解释出现这种状况的原因

...
nonlocal total, count
...

上面和下面的代码我就不写了，直接把nonlocal这行注释打开程序就不会报错了，读者自己可以试一下，这是为什么呢？
这是Python可变类型与不可变类型的原因，列表是一个可变数据类型，对列表进行append操作不会更改列表的在内存中的地址，但是对于int型数据，total += val 等价于 total = total +val 左边的total等于一个新变量，但是这个变量没有在当前作用域中进行声明，所以会报错，python3中给了一个nonlocal关键字，作用就是让这个变量去自由变量里面去查找看看有没有定义，如果有，那就应用自由变量的定义。