Замыкания и правило LEGB

Как интерпретатор находит, на какую переменную ссылается имя, и что такое замыкание.

LEGB — порядок поиска имени: Local → Enclosing (объемлющая функция) → Global → Built-in. Замыкание — функция, которая помнит переменные объемлющей области.

Вопрос: как Python находит переменную по имени?

Чёткий ответ. Сначала смотрит в локальной области функции, затем в объемлющих функциях, затем в глобальной области модуля, и наконец среди встроенных имён. Первое найденное и используется.

x = "global"

def outer():
    x = "enclosing"
    def inner():
        x = "local"
        print("внутри inner:", x)   # Local
    inner()
    print("внутри outer:", x)        # Enclosing

outer()
print("в модуле:", x)                # Global

Вывод:

внутри inner: local
внутри outer: enclosing
в модуле: global

Замыкание: функция помнит окружение

Вложенная функция может ссылаться на переменные объемлющей функции даже после того, как та завершилась. Эти переменные «захватываются» — получается замыкание.

def make_multiplier(factor):
    def multiply(n):
        return n * factor      # factor взят из объемлющей области
    return multiply

double = make_multiplier(2)
triple = make_multiplier(3)
print(double(10))
print(triple(10))

Вывод:

20
30

Каждый вызов make_multiplier создаёт своё замыкание со своим factor. double помнит 2, triple — 3.

nonlocal: изменить переменную объемлющей области

По умолчанию присваивание создаёт новую локальную переменную. Чтобы менять переменную объемлющей функции, нужен nonlocal; для глобальной — global.

def make_counter():
    count = 0
    def inc():
        nonlocal count        # без этого было бы UnboundLocalError
        count += 1
        return count
    return inc

c = make_counter()
print(c())
print(c())
print(c())

Вывод:

1
2
3

Итог

• Имена ищутся по LEGB: Local → Enclosing → Global → Built-in.
• Замыкание — вложенная функция, помнящая переменные объемлющей области.
• nonlocal позволяет менять переменную объемлющей функции, global — глобальную.