1、概述
闭包是在其词法上下文中引用*变量的函数。
>>> def foo():
... m=3
... n=5
... def bar():
... a=4
... return m+n+a
... return bar
...
>>> foo()
<function bar at 0x7f9eb9549848>
>>> bar=foo()
>>> bar()
12
说明：
bar在foo函数的代码块中定义。bar是foo的内部函数。在bar的局部作用域中可以直接访问foo局部作用域中定义的m、n变量。这种内部函数可以使用外部函数变量的行为就叫闭包。
python中闭包表示内部函数，由一个变量指代，而这个变量对于外层包含的函数而言是本地变量。
2、code object
code object是python代码经过编译后的对象，它用来存储一些与代码有关的信息以及bytecode。
>>> code_obj = compile('sum([1,2,3])','','single')
>>>
>>> exec(code_obj)
6
>>>
>>> dis.dis(code_obj)
1 0 LOAD_NAME 0 (sum)
3 LOAD_CONST 0 (1)
6 LOAD_CONST 1 (2)
9 LOAD_CONST 2 (3)
12 BUILD_LIST 3
15 CALL_FUNCTION 1
18 PRINT_EXPR
19 LOAD_CONST 3 (None)
22 RETURN_VALUE
>>>
上述演示如何通过编译产生code object以及使用exec运行该代码，和使用dis方便地查看字节码。
3、cell object
cell对象的引入，是为了实现被多个作用域引用的变量。对每一个这样的变量，都用一个cell对象来保存其值。
拿之前的示例来说，m和n既在foo函数的作用域中被引用，又在bar函数的作用域中被引用，所以m，n引用的值，都会在一个cell对象中。
可以通过内部函数的__closure__或者func_closure特性查看cell对象
>>> bar.func_closure
(<cell at 0x7f9eb954fad0: int object at 0x6092f8>, <cell at 0x7f9eb954fb78: int object at 0x6092c8>)
这两个int型的cell分别存储了m和n的值
无论在外部函数中定义，还是在内部函数中调用，引用的指向都是cell对象。
注：内部函数无法修改cell对象中的值，如果尝试修改m的值，编译器会认为m是函数bar的局部变量，同时foo代码块中的m也会被认为是函数foo的局部变量，就会再把m认作闭包变量，两个m分别在各自的作用域下起作用。
4、闭包分析
>>> foo.func_code.co_code
'd\x01\x00\x89\x00\x00d\x02\x00\x89\x01\x00\x87\x00\x00\x87\x01\x00d\x03\x00\x86\x00\x00}\x00\x00|\x00\x00S'
>>> code_obj=foo.func_code.co_code
>>> dis.dis(code_obj)
0 LOAD_CONST 1 (1)
3 STORE_DEREF 0
7 6 LOAD_CONST 2 (2)
9 STORE_DEREF 1
9 12 LOAD_CLOSURE 0
15 LOAD_CLOSURE 1
18 LOAD_CONST 3 (3)
21 MAKE_CLOSURE 0
24 STORE_FAST 0 (0) 27 LOAD_FAST 0 (0)
30 RETURN_VALUE
2 0 LOAD_CONST 1 (3)
3 STORE_DEREF 0 (m) 3 6 LOAD_CONST 2 (5)
9 STORE_DEREF 1 (n) 4 12 LOAD_CLOSURE 0 (m)
15 LOAD_CLOSURE 1 (n)
18 BUILD_TUPLE 2
21 LOAD_CONST 3 (<code object bar at 018D9848, file "<pyshell#1>", line 4>)
24 MAKE_CLOSURE 0
27 STORE_FAST 0 (bar) 7 30 LOAD_FAST 0 (bar)
33 RETURN_VALUE
LOAD_CONST 1 (3) ：
将foo.func_code.co_consts [1] 的值"3"压入栈。
STORE_DEREF 0 (m) ：
从栈顶Pop出"3"包装成cell对象存入cell与*变量的存储区的第0槽。
将cell对象的地址信息赋给变量m(闭包变量名记录在func_code.cellvars)。
func_code.cellvars的内容为('m', 'n')
LOAD_CLOSURE 0 (m) ：
将变量m的值压入栈，类似如下信息：
<cell at 0x01D572B0: int object at 0x0180D6F8>
LOAD_CLOSURE 1 (n) ：
类似变量m的处理，不在累述。
当前栈区状态：
| 1 | <cell at 0x01D572B0: int object at 0x0180D6F8> |
| 2 | <cell at 0x01D86510: int object at 0x0180D6E0> |
| 3 | … |
BUILD_TUPLE 2 ：
将栈顶的两项取出，创建元组，并将该元组压入栈。
LOAD_CONST 3 ：
从foo.func_code.co_consts [3] 取出，该项为内部函数bar的code object的地址，将其压入栈
<code object bar at 018D9848, file "<pyshell#1>", line 4>
栈区状态：
| 1 | <code object bar at 018D9848, file "<pyshell#1>", line 4> |
| 2 | (<cell at 0x01D572B0: int object at 0x0180D6F8>, <cell at 0x01D86510: int object at 0x0180D6E0>) |
| 3 | … |
MAKE_CLOSURE 0 ：
创建一个函数对象，将位于栈顶的code object(bar函数的code)地址信息赋
给该函数对象的func_code特性；
将栈顶第二项(包含cell对象地址的元组)赋给该函数对象的func_closure特性；
最后将该函数对象地址信息压入栈。
STORE_FAST 0 (bar) ：
从栈顶取出之前创建的函数对象的地址信息赋给局部变量bar(局部变量名记录在func_code.co_varnames中)
func_code.co_varnames的内容为('bar',)
将变量bar(记录在func_code.cellvars [0] )绑定栈顶的函数对象地址。
LOAD_FAST 0 (bar) ：
将变量bar的值压入栈。
RETURN_VALUE
返回栈顶项，print bar可以看到<function bar at 0x01D899F0>
- 再分析bar函数就简单了
5 0 LOAD_CONST 1 (4)
3 STORE_FAST 0 (a) 6 6 LOAD_DEREF 0 (m)
9 LOAD_DEREF 1 (n)
12 BINARY_ADD
13 LOAD_FAST 0 (a)
16 BINARY_ADD
17 RETURN_VALUE
重点是LOAD_DEREF，该方法主要是将cell对象中的object内容压入栈。大致过程如下：
根据变量m的值找到包装在cell内的int object的地址信息
m的值：<cell at 0x01D572B0: int object at 0x0180D6F8>
根据地址取出int值，压入栈。