Question

前面实现 make_averager 函数的方法效率不高。在示例 7-9 中，我们把所有值存储在历史数列中，然后在每次调用 averager 时使用 sum 求和。更好的实现方式是，只存储目前的总值和元素个数，然后使用这两个数计算均值。

示例 7-13 中的实现有缺陷，只是为了阐明观点。你能看出缺陷在哪儿吗？

示例 7-13　计算移动平均值的高阶函数，不保存所有历史值，但有缺陷

def make_averager():
  count = 0
  total = 0

  def averager(new_value):
    count += 1
    total += new_value
    return total / count

  return averager

尝试使用示例 7-13 中定义的函数，会得到如下结果：

>>> avg = make_averager()
>>> avg(10)
Traceback (most recent call last):
  ...
UnboundLocalError: local variable 'count' referenced before assignment
>>>

问题是，当 count 是数字或任何不可变类型时，count += 1 语句的作用其实与 count = count + 1 一样。因此，我们在 averager 的定义体中为 count 赋值了，这会把 count 变成局部变量。total 变量也受这个问题影响。

示例 7-9 没遇到这个问题，因为我们没有给 series 赋值，我们只是调用 series.append，并把它传给 sum 和 len。也就是说，我们利用了列表是可变的对象这一事实。

但是对数字、字符串、元组等不可变类型来说，只能读取，不能更新。如果尝试重新绑定，例如 count = count + 1，其实会隐式创建局部变量 count。这样，count 就不是自由变量了，因此不会保存在闭包中。

为了解决这个问题，Python 3 引入了 nonlocal 声明。它的作用是把变量标记为自由变量，即使在函数中为变量赋予新值了，也会变成自由变量。如果为 nonlocal 声明的变量赋予新值，闭包中保存的绑定会更新。最新版 make_averager 的正确实现如示例 7-14 所示。

示例 7-14　计算移动平均值，不保存所有历史（使用 nonlocal 修正）

def make_averager():
  count = 0
  total = 0

  def averager(new_value):
    nonlocal count, total
    count += 1
    total += new_value
    return total / count

  return averager

　对付没有 nonlocal 的 Python 2

Python 2 没有 nonlocal，因此需要变通方法，“PEP 3104—Access to Names in Outer Scopes”（nonlocal 在这个 PEP 中引入）中的第三个代码片段给出了一种方法。基本上，这种处理方式是把内部函数需要修改的变量（如 count 和 total）存储为可变对象（如字典或简单的实例）的元素或属性，并且把那个对象绑定给一个自由变量。

至此，我们了解了 Python 闭包，下面可以使用嵌套函数正式实现装饰器了。