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Un guide complet sur les fermetures Python et la programmation fonctionnelle

Republié par Platon
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Un guide complet sur les fermetures Python et la programmation fonctionnelle

Python est un langage de programmation polyvalent qui prend en charge divers paradigmes de programmation, notamment la programmation fonctionnelle. L'un des concepts clés de la programmation fonctionnelle est celui des fermetures. Dans cet article, nous explorerons ce que sont les fermetures, comment elles fonctionnent en Python et comment elles peuvent être utilisées pour écrire du code plus concis et efficace.

Que sont les fermetures ?

En termes simples, une fermeture est un objet fonction qui mémorise les valeurs dans la portée englobante même si elles ne sont pas présentes en mémoire. Il s'agit d'un enregistrement qui stocke une fonction avec un environnement, constitué de toutes les variables locales qui étaient dans la portée au moment de la création de la fermeture. En d’autres termes, une fermeture permet à une fonction d’accéder aux variables d’une fonction externe même après la fin de l’exécution de la fonction externe.

Comment fonctionnent les fermetures en Python ?

En Python, les fermetures sont créées en définissant une fonction imbriquée dans une fonction externe et en renvoyant la fonction imbriquée. La fonction imbriquée peut alors accéder aux variables depuis la portée de la fonction externe, même après le retour de la fonction externe. Voici un exemple pour illustrer cela :

« `python
def fonction_extérieure (x) :
def inner_function(y):
retourner x + y
retourner la fonction_intérieure

fermeture = fonction_extérieure (10)
print(closure(5)) # Sortie : 15
“`

Dans cet exemple, `outer_function` prend un argument `x` et définit `inner_function` à l'intérieur. `inner_function` prend un argument `y` et renvoie la somme de `x` et `y`. Lorsque nous appelons `outer_function(10)`, il renvoie `inner_function`, qui est affecté à la variable `closure`. Nous pouvons alors appeler `closure(5)` pour obtenir le résultat de `10 + 5`, qui est `15`.

Avantages de l'utilisation des fermetures

Les fermetures offrent plusieurs avantages dans la programmation Python :

1. Encapsulation des données : les fermetures vous permettent d'encapsuler des données dans une fonction, les rendant inaccessibles de l'extérieur de la fonction. Cela contribue à assurer la confidentialité des données et empêche toute modification accidentelle des données.

2. Réutilisabilité du code : les fermetures permettent la réutilisation du code en vous permettant de définir une fonction une fois et de l'utiliser plusieurs fois avec des valeurs différentes pour les variables dans la portée englobante.

3. Usines de fonctions : les fermetures peuvent être utilisées pour créer des usines de fonctions, qui sont des fonctions qui renvoient d'autres fonctions avec des comportements spécifiques. Ceci est particulièrement utile lorsque vous devez créer plusieurs fonctions avec des fonctionnalités similaires mais des configurations différentes.

Programmation fonctionnelle avec fermetures

Les fermetures sont étroitement liées à la programmation fonctionnelle, qui est un paradigme de programmation qui met l'accent sur l'utilisation de fonctions pures et de données immuables. Dans la programmation fonctionnelle, les fonctions sont traitées comme des citoyens de première classe, ce qui signifie qu'elles peuvent être affectées à des variables, transmises comme arguments à d'autres fonctions et renvoyées sous forme de valeurs provenant d'autres fonctions.

Les fermetures jouent un rôle crucial dans la programmation fonctionnelle car elles vous permettent de créer des fonctions d'ordre supérieur, qui sont des fonctions qui prennent d'autres fonctions comme arguments ou renvoient des fonctions comme résultats. Les fonctions d'ordre supérieur constituent un concept fondamental de la programmation fonctionnelle et peuvent être utilisées pour écrire du code plus concis et expressif.

Voici un exemple de fonction d'ordre supérieur qui prend une fonction « f » et renvoie une nouvelle fonction qui applique « f » deux fois à son argument :

« `python
def apply_twice(f):
def wrapper(x):
retourner f(f(x))
emballage de retour

def carré(x):
retourner x * x

apply_square_twice = apply_twice(carré)
print(apply_square_twice(2)) # Sortie : 16
“`

Dans cet exemple, « apply_twice » est une fonction d'ordre supérieur qui prend une fonction « f » et renvoie une nouvelle fonction « wrapper ». La fonction `wrapper` applique `f` deux fois à son argument `x`. Nous définissons ensuite une fonction « carré » qui met au carré son argument. Enfin, nous créons une nouvelle fonction `apply_square_twice` en appelant `apply_twice(square)`, et nous pouvons utiliser `apply_square_twice` pour appliquer la fonction carrée deux fois à une valeur donnée.

Conclusion

Les fermetures sont une fonctionnalité puissante de Python qui vous permet de créer des objets fonction qui mémorisent les valeurs de leur portée englobante. Ils sont particulièrement utiles dans la programmation fonctionnelle, où les fonctions sont traitées comme des citoyens de première classe. En comprenant les fermetures et les concepts de programmation fonctionnelle, vous pouvez écrire du code plus concis, réutilisable et efficace en Python.

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