Python3 【闭包】项目实战：5个新颖的学习案例

以下是 5个闭包应用项目，涵盖实际场景并附带完整代码、解释和测试案例。

项目1：待办事项列表（Todo List）

功能：使用闭包管理待办事项的添加、删除和展示。

def todo_manager():tasks = []def add_task(task):tasks.append(task)return f"任务 '{task}' 已添加。"def remove_task(task):if task in tasks:tasks.remove(task)return f"任务 '{task}' 已移除。"else:return f"任务 '{task}' 不存在。"def show_tasks():return "当前任务列表：" + ", ".join(tasks) if tasks else "无任务。"return add_task, remove_task, show_tasks# 测试案例
add, remove, show = todo_manager()
print(add("写报告"))      # 输出: 任务 '写报告' 已添加。
print(add("开会"))       # 输出: 任务 '开会' 已添加。
print(show())            # 输出: 当前任务列表：写报告, 开会
print(remove("开会"))    # 输出: 任务 '开会' 已移除。
print(show())            # 输出: 当前任务列表：写报告

项目2：用户会话超时检测

功能：检测用户是否在指定时间内无操作（模拟会话超时）。

def session_timeout_checker(timeout):last_activity = time.time()  # 导入 time 模块def update_activity():nonlocal last_activitylast_activity = time.time()def is_expired():return (time.time() - last_activity) > timeoutreturn update_activity, is_expired# 测试案例
import timeupdate, check = session_timeout_checker(5)  # 5秒超时
update()  # 模拟用户操作
time.sleep(3)
print(check())  # 输出: False（未超时）
time.sleep(3)
print(check())  # 输出: True（已超时）

项目3：配置文件管理器

功能：动态读取和更新配置文件中的参数。

def config_manager(config_path):config = {}# 假设配置文件格式为 key=value（示例）with open(config_path, 'r') as f:for line in f:key, value = line.strip().split('=')config[key] = valuedef get(key):return config.get(key, None)def set(key, value):config[key] = valuewith open(config_path, 'w') as f:for k, v in config.items():f.write(f"{k}={v}\n")return f"已更新 {key} 为 {value}"return get, set# 测试案例（假设文件 config.txt 内容为 theme=dark）
get_config, set_config = config_manager("config.txt")
print(get_config("theme"))  # 输出: dark
print(set_config("theme", "light"))  # 输出: 已更新 theme 为 light
print(get_config("theme"))  # 输出: light

项目4：购物车（支持折扣策略）

功能：管理购物车商品，并根据闭包动态应用折扣策略。

def shopping_cart(discount_strategy):items = []def add_item(item, price):items.append((item, price))def total():total_price = sum(price for _, price in items)return discount_strategy(total_price)return add_item, total# 测试案例
def no_discount(total):return totaldef student_discount(total):return total * 0.9  # 打九折add_item, total = shopping_cart(student_discount)
add_item("书", 50)
add_item("笔", 20)
print(f"总价（含折扣）: {total()}")  # 输出: 总价（含折扣）: 63.0# 切换折扣策略
add_item, total = shopping_cart(no_discount)
add_item("书", 50)
print(f"总价（无折扣）: {total()}")  # 输出: 总价（无折扣）: 50

项目5：缓存计算结果

功能：缓存复杂计算结果，避免重复计算（如API调用或耗时计算）。

def cached_calculator():cache = {}def calculate(func, arg):if arg in cache:return f"缓存结果: {cache[arg]}"result = func(arg)cache[arg] = resultreturn f"新计算结果: {result}"return calculate# 测试案例
def heavy_computation(n):return n * n  # 模拟复杂计算calc = cached_calculator()
print(calc(heavy_computation, 5))  # 输出: 新计算结果: 25
print(calc(heavy_computation, 5))  # 输出: 缓存结果: 25