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編譯閉包的原理

發布時間:2024-01-23 17:28:57

python函數的閉包怎麼理解

1. 閉包的概念
首先還得從基本概念說起,什麼是閉包呢?來看下維基上的解釋:

復制代碼代碼如下:

在計算機科學中,閉包(Closure)是詞法閉包(Lexical Closure)的簡稱,是引用了自由變數的函數。這個被引用的自由變數將和這個函數一同存在,即使已經離開了創造它的環境也不例外。所以,有另一種說法認為閉包是由函數和與其相關的引用環境組合而成的實體。閉包在運行時可以有多個實例,不同的引用環境和相同的函數組合可以產生不同的實例。
....

上面提到了兩個關鍵的地方: 自由變數 和 函數, 這兩個關鍵稍後再說。還是得在贅述下「閉包」的意思,望文知意,可以形象的把它理解為一個封閉的包裹,這個包裹就是一個函數,當然還有函數內部對應的邏輯,包裹裡面的東西就是自由變數,自由變數可以在隨著包裹到處游盪。當然還得有個前提,這個包裹是被創建出來的。

在通過Python的語言介紹一下,一個閉包就是你調用了一個函數A,這個函數A返回了一個函數B給你。這個返回的函數B就叫做閉包。你在調用函數A的時候傳遞的參數就是自由變數。
舉個例子:

復制代碼代碼如下:

def func(name):
def inner_func(age):
print 'name:', name, 'age:', age
return inner_func

bb = func('the5fire')
bb(26) # >>> name: the5fire age: 26

這裡面調用func的時候就產生了一個閉包——inner_func,並且該閉包持有自由變數——name,因此這也意味著,當函數func的生命周期結束之後,name這個變數依然存在,因為它被閉包引用了,所以不會被回收。
另外再說一點,閉包並不是Python中特有的概念,所有把函數做為一等公民的語言均有閉包的概念。不過像Java這樣以class為一等公民的語言中也可以使用閉包,只是它得用類或介面來實現。
更多概念上的東西可以參考最後的參考鏈接。
2. 為什麼使用閉包
基於上面的介紹,不知道讀者有沒有感覺這個東西和類有點相似,相似點在於他們都提供了對數據的封裝。不同的是閉包本身就是個方法。和類一樣,我們在編程時經常會把通用的東西抽象成類,(當然,還有對現實世界——業務的建模),以復用通用的功能。閉包也是一樣,當我們需要函數粒度的抽象時,閉包就是一個很好的選擇。
在這點上閉包可以被理解為一個只讀的對象,你可以給他傳遞一個屬性,但它只能提供給你一個執行的介面。因此在程序中我們經常需要這樣的一個函數對象——閉包,來幫我們完成一個通用的功能,比如後面會提到的——裝飾器。
3. 使用閉包
第一種場景 ,在python中很重要也很常見的一個使用場景就是裝飾器,Python為裝飾器提供了一個很友好的「語法糖」——@,讓我們可以很方便的使用裝飾器,裝飾的原理不做過多闡述,簡言之你在一個函數func上加上@decorator_func, 就相當於decorator_func(func):

復制代碼代碼如下:

def decorator_func(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
return func(*args, **kwargs)
return wrapper

@decorator_func
def func(name):
print 'my name is', name
# 等價於
decorator_func(func)

在裝飾器的這個例子中,閉包(wrapper)持有了外部的func這個參數,並且能夠接受外部傳過來的參數,接受過來的參數在原封不動的傳給func,並返回執行結果。
這是個簡單的例子,稍微復雜點可以有多個閉包,比如經常使用的那個LRUCache的裝飾器,裝飾器上可以接受參數@lru_cache(expire=500)這樣。實現起來就是兩個閉包的嵌套:

復制代碼代碼如下:

def lru_cache(expire=5):
# 默認5s超時
def func_wrapper(func):
def inner(*args, **kwargs):
# cache 處理 bala bala bala
return func(*args, **kwargs)
return inner
return func_wrapper

@lru_cache(expire=10*60)
def get(request, pk)
# 省略具體代碼
return response()

不太懂閉包的同學一定得能夠理解上述代碼,這是我們之前面試經常會問到的面試題。
第二個場景 ,就是基於閉包的一個特性——「惰性求值」。這個應用比較常見的是在資料庫訪問的時候,比如說:

復制代碼代碼如下:

# 偽代碼示意

class QuerySet(object):
def __init__(self, sql):
self.sql = sql
self.db = Mysql.connect().corsor() # 偽代碼
def __call__(self):
return db.execute(self.sql)
def query(sql):
return QuerySet(sql)
result = query("select name from user_app")
if time > now:
print result # 這時才執行資料庫訪問

上面這個不太恰當的例子展示了通過閉包完成惰性求值的功能,但是上面query返回的結果並不是函數,而是具有函數功能的類。有興趣的可以去看看Django的queryset的實現,原理類似。
第三種場景 , 需要對某個函數的參數提前賦值的情況,當然在Python中已經有了很好的解決訪問 functools.parial,但是用閉包也能實現。

復制代碼代碼如下:

def partial(**outer_kwargs):
def wrapper(func):
def inner(*args, **kwargs):
for k, v in outer_kwargs.items():
kwargs[k] = v
return func(*args, **kwargs)
return inner
return wrapper

@partial(age=15)
def say(name=None, age=None):
print name, age
say(name="the5fire")
# 當然用functools比這個簡單多了
# 只需要: functools.partial(say, age=15)(name='the5fire')

看起來這又是一個牽強的例子,不過也算是實踐了閉包的應用。

② 什麼是編譯原理

問題一:什麼是編譯原理 編譯:就是將程序語言進行翻譯,生成可供用戶直接執行的二進制代碼,即可執行文件。
任務是個比較模糊的概念,指的是操作系統中正在進行的工作,既可以指進程,也可以指程序春坦灶。
程序指的是可以連續執行,並能夠完成一定任務的一條條指令的 *** 。
進程是程序在一個數據 *** 上運行的過程,它是傳統操作系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。
線程是一個指令執行序列,是操作系統調度的最小單位。一個或多個線程構成進程,構成一個進激的線程之間共享資源。進程和線程之間的最大區別就是線程不能獨立擁有資源,進程擁有自己的資源。

問題二:編譯原理中V*是什麼意思 V是一個符號 *** ,假設V指的是三個符號a, b, c的 *** ,記為 V = {a, b, c }
V* 讀作「V的閉包」,它的數學定義是V自身的任意多次自身連接(乘法)運算的積,也是一個 *** 。
也就是說,用V中的任意符號進行意多次(包括0次)連接,得到的符號串,都是V*這個 *** 中的元素。
0次連接的結果是不含任何符號的空串,記為 ε
1次連接就是只有一個符號的符號串,比如,a,b, c
2次連接是兩個符號構成的符號串,比如,aa, ab, ac, ba, bb, bc,等等
……
n次連接是一個長度為n、由a、b、c三個符號構成的符號串,比如abaacbbac……
因此,V*包含一切由a,b,c三個符號連接而成的、任意長度的符號串(以及空串ε)

問題三:編譯原理 V+什麼意思,例如下面的例子。。。 v表示終結符和非終結符 *** 。
+表示 *** 中的一個或多個元素構成的串的 *** 。
所以v+表示由一個或多個終結符或非終結符構成的串的 *** 。比如如果a∈VT,A∈VN,那麼a,A,aA,Aa,aAA,AaA等都是v+中的元素。

問題四:誰能夠解釋下編譯原理中什麼是FIRSTVT,和LASTVT,盡量淺顯易懂點謝謝 Firstvt和Lastvt是為了畫算符優先關系表的(就是表裡面填優先大於小於等於的那個)。
然後要注意他們可都是終結符的 *** 。
Firstvt
找Firstvt的三條規則:如果要找A的Firstvt,A的候選式中出現:
A->a.......,即以終結符開頭,該終結符入Firstvt
A->B.......,即以非終結符開頭,該非終結符的Firstvt入A的Firstvt
攻 A->Ba.....,即先以非終結符開頭,緊跟終結符,則終結符入Firstvt
Lastvt
找Lastvt的三條規則:如果要找A的Lastvt,A的候選式中出現:
A->.......a,即以終結符結尾,該終結符入Lastvt
A->.......B,即以非終結符結尾,該非終結符的Lastvt入A的Lastvt
A->.....aB,即先以非終結符結尾,前面是終結符,則終結符入Firstvt

問題五:編譯原理 什麼是語義分析 在編譯原理中,語法規則和詞法規則不同之處在於:規則主要識別單詞,而語法主要識別多個單片語成的句子。詞法分析信孝和詞法分析程序:詞法分析階段是編譯過程的第一個階段。這個階段的任務是從左到右一個字元一個字元地讀入源程序,即對構成源程序的字元流進行掃描然後根據構詞規則識別單詞(也稱單詞符號或符號)。詞法分析程序實現這個任務。詞法分析程序可以使用lex等工具自動生成。語法分析(Syntax *** ysis或Parsing)和語法分析程序(Parser) 語法分析是編譯過程的一個邏輯階段。語法分析的任務是在詞法分析的基礎上將單詞序列組合成各類語法短語,如「程序」,「語句」,「表達式」等等.語法分扒扮析程序判斷源程序在結構上是否正確.源程序的結構由上下文無關文法描述.語義分析(Syntax *** ysis) 語義分析是編譯過程的一個邏輯階段. 語義分析的任務是對結構上正確的源程序進行上下文有關性質的審查, 進行類型審查.語義分析將審查類型並報告錯誤:不能在表達式中使用一個數組變數,賦值語句的右端和左端的類型不匹配.

問題六:編譯原理中,(E)是什麼意思? E→(E)? 10分 就是 字元本身 意思是F產生( E ) 或者 i 比如If語句的開頭 就是 帶括弧的 必須是 if(表達式)這樣的形式 丟了任何即括弧就是其 終結符 「(」 和 「)」.

問題七:大家覺得對編譯器及編譯原理需要掌握到一個什麼程度 我跟你說,編譯原理太有用了。
我是做手機游戲的,現在做一個游戲引擎。既然是引擎,就需要提供抽象的東西給上層使用。這里,我引入了腳本系統。
這個腳本系統包括一堆我根據實際需求自行設計的指令集,包括基本的輸入輸出,四則運算,系統功能調用,函數聲明,調用等等(其實你要是用過lua或者其他游戲腳本你就知道了。)整個結構包括指令集、編譯器、虛擬機等部分。這樣,引擎提供一些基礎服務,比如繪圖,計算位置等,腳本就可以非常簡單控制游戲。甚至快速構建新游戲。你應該知道QUAKE引擎吧?
這里提供給你一個計算器的小程序,應用了EBNF理論,支持表達式,比如(2+3*6)*4+4,你自己體驗一下它的簡潔和強大。
/*
simple integer arithmetic calculator according to the EBNF
-> {}
->+|-
->{}
-> *
-> ( )| Number
Input a line of text from stdin
Outputs Error or the result.
*/
#include
#include
#include
char token;/*global token variable*/
/*function prototypes for recursive calls*/
int exp(void);
int term(void);
int factor(void);
void error(void)
{
fprintf(stderr,Error\n);
exit(1);
}
void match(char expectedToken)
{
if(token==expectedToken)token=getchar();
else error();
}
main()
{
int result;
token = getchar();/*load token with first character for lookahead*/
result = exp();
if(token=='\n')/*check for end of line */
printf(Result = %d\n,result);
else error();/*extraneous cahrs on line*/
return 0;
}
int exp(void)
{
int temp = term();
while((token=='+')||(token=='-'))
switch(token)
{
case '+':
match('+');
temp+=term......>>

問題八:編譯原理中,自動機究竟是什麼. 形式語言
形式語言 是一個字母表上的某些有限長字串的 *** 。一個形式語言可以包含無限多個字串。
語言的形式定義
字母表 ∑ 為任意有限 *** ,ε 表示空串, 記 ∑ 0 為{ε},全體長度為 n 的字串為 ∑ n , ∑ * 為 ∑ 0 ∪∑ 1 ∪…∪∑ n ∪…, 語言 L 定義為 ∑ * 的任意子集。
注記:∑ * 的空子集 Φ 與 {ε} 是兩個不同的語言。
語言間的運算
語言間的運算就是 ∑ * 冪集上的運算。
字串 *** 的交並補等運算。
連接運算:L 1 L 2 = { xy | x 屬於L 1 並且 y 屬於L 2 }。
冪運算:L n = L … L (共 n 個 L 連接在一起),L 0 = {ε}。
閉包運算:L * = L 0 ∪L 1 ∪…∪L n ∪…。
(右)商運算:L 1 /L 2 = {x | 存在 y 屬於L 2 使得 xy 屬於L 1 }。
語言的表示方法
一個形式語言可以通過多種方法來限定自身,比如:
枚舉出各個字串(只適用於有限字串 *** )。
通過 形式文法 來產生(參見 喬姆斯基譜系 )。
通過正則表達式來產生。
通過某種自動機來識別,比如 圖靈機 、 有限狀態自動機 。
自動機
automata
對信號序列進行邏輯處理的裝置。在自動控制領域內,是指離散數字系統的動態數學模型,可定義為一種邏輯結構,一種演算法或一種符號串變換。自動機這一術語也廣泛出現在許多其他相關的學科中,分別有不同的內容和研究目標。在計算機科學中自動機用作計算機和計算過程的動態數學模型,用來研究計算機的體系結構、邏輯操作、程序設計乃至計算復雜性理論。在語言學中則把自動機作為語言識別器,用來研究各種形式語言。在神經生理學中把自動機定義為神經網路的動態模型,用來研究神經生理活動和思維規律,探索人腦的機制。在生物學中有人把自動機作為生命體的生長發育模型,研究新陳代謝和遺傳變異。在數學中則用自動機定義可計算函數,研究各種演算法。現代自動機的一個重要特點是能與外界交換信息,並根據交換得來的信息改變自己的動作,即改變自己的功能,甚至改變自己的結構,以適應外界的變化。也就是說在一定程度上具有類似於生命有機體那樣的適應環境變化的能力。
自動機與一般機器的重要區別在於自動機具有固定的內在狀態,即具有記憶能力和識別判斷能力或決策能力,這正是現代信息處理系統的共同特點。因此,自動機適宜於作為信息處理系統乃至一切信息系統的數學模型。自動機可按其變數集和函數的特性分類,也可按其抽象結構和聯結方式分類。主要有:有限自動機和無限自動機、線性自動機和非線性自動機、確定型自動機和不確定型自動機、同步自動機和非同步自動機、級聯自動機和細胞自動機等。
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問題九:編譯原理中"(E)"表示什麼 字元( 表達式 字元)

③ 編譯原理中的閉包含義

這個是能畫的最簡單的,左邊是開始狀態。原則是:1)先連接運算,2)再選擇3)再閉包

④ 編譯原理、離散數學中閉包是什麼意思

數學中是閉的集合,也就是集合和它的邊界的並。集合e的全體聚點並上e稱為e的閉包。關系的閉包運算時關繫上的一元運算,它把給出的關系R擴充成一新關系R』,使R』具有一定的性質,且所進行的擴充又是最「節約」的。

比如自反閉包,相當於把關系R對角線上的元素全改成1,其他元素不變,這樣得到的R』是自反的,且是改動次數最少的,即是最「節約」的。

⑤ 編譯原理中的閉包是什麼意思,在資料庫中看到過閉包

閉包就是由一個屬性直接或間接推導出的所有屬性的集合,例如:
f={a->b,b->c,a->d,e->f}
由a可直接得到b和d,間接得到c,則a的閉包就是{a,b,c,d}

⑥ 編譯原理文法可以定義為四元集G(S)={Vn ,Vt,P,S},那麼Vn* ,Vt*和Vn+ ,Vt+,即右上角加*或+是什麼意思

右上角加*是集合的閉包,也稱為克林閉包(Kleene Closure),右上角加+是集合的正閉包
Vn* 是非終結符集的閉包,Vn+是非終結符集的正閉包
Vt* 是終結符集的閉包,Vt+是終結符集的正閉包

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