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    python高级语法之闭包和装饰器详解

    作者:随着风儿去流浪 时间:2021-06-08 18:20

    一、闭包

    闭包的形成条件:

    1.函数嵌套。

    2.内部函数使用了外部函数的变量或者参数。

    3.外部函数返回了使用外 部变量的内部函数。

    二、一个简单的例子

    def func_out(num1):
        def inner(num2):
            res = num1 + num2
            print(res)
        return inner
    # a = func_out(10)(10)
    a = func_out(10)
    a(10)
    

    闭包修改外部函数的变量:

    在闭包内修改外部函数的变量需要使用nonlocal关键字

    def func_out():
        # 外部函数的变量
        num1 = 10
        def func_inner():
            # 在闭包内修改外部函数的变量
            nonlocal num1
            num1 = 20
            res = num1 +20
            print(res)
        print("修改前的变量", num1)
        func_inner()
        print("修改后的变量", num1)
        return func_inner
    new_func = func_out()
    new_func()
    

    三、装饰器

    3.1 简单装饰器

    装饰器就是给已有函数增加额外功能的函数,它本质上就是一个闭包函数,也就是说也是一个函数嵌套。装饰器的功能特点:

    1.不修改已有函数的源代码

    2.不修改已有函数的调用方式

    3.给已有函数增加额外的功能

    用户在发表评论的时候需要验证用户是否登录,我们首先会想到去修改原来的函数,在函数里面添加一些功能,但是在现在这分工合作的时代,这样的修改很容易出现修改了祖传的代码后,函数出现问题,也影响代码的高效复用。为了能够不重新修改原来的评论的代码,实现高水平的代码复用。

    原本的函数及其调用:

    def comment():
        print("执行祖传代码.....")
        print("发表评论")
    # 调用评论功能
    comment()

    自己手写一个实现装饰器功能的函数实现登录验证:

    def decorator(func):
        def inner():
            print('正在验证登录者身份...\n验证成功')
            func()
        return inner
    
    
    def comment():
        print("执行祖传代码.....")
        print("发表评论")
    # 调用评论功能
    comment = decorator(comment)
    comment()
    

    输入结果:

    正在验证登录者身份…
    验证成功
    执行祖传代码…
    发表评论

    3.1.1 使用装饰器的语法糖

    装饰器的语法糖写法:@装饰器名称

    如例子可以改写为:

    def decorator(func):
        def inner():
            print('正在验证登录者身份...\n验证成功')
            func()
        return inner
    
    @decorator
    def comment():
        print("执行祖传代码.....")
        print("发表评论")
    
    # 调用函数
    comment()
    

    运行结果:

    正在验证登录者身份…
    验证成功
    执行祖传代码…
    发表评论

    3.1.2 装饰器的执行时机

    先说结论:在使用装饰器语法糖时,会先将该装饰器函数执行一遍。

    def decorator(func):
        # 测试装饰器的执行时机
        print('--remark1----')
        def inner():
            print('正在验证登录者身份...\n验证成功')
            func()
        print('----remark2---')
        return inner
    
    @decorator
    def comment():
        print("执行祖传代码.....")
        print("发表评论")
    

    输出结果:

    –remark1----
    ----remark2—

    3.2 通用装饰器

    装饰的函数可能有参数传递,或者有返回值,上面写的例子中,如果依然用上面的方法及逆行装饰器的装饰将会出现问题,那是否有一个通用的装饰器能够装饰任意函数呢?

    3.2.1 装饰带有参数的函数

    def logging(fn):
        def inner(num1,num2):
            print('执行了一次计算')
            fn(num1,num2)
        return inner
    # 使用装饰器装饰函数
    @logging
    def sum_num(a,b):
        result = a + b
        print(result)
        
    sum_num(1,2)
    

    3.2.2. 装饰带有返回值的函数:

    def logging(fn):
        def inner(num1,num2):
            print('执行了一次计算')
            result = fn(num1,num2)
            return result
        
        return inner
    # 使用装饰器装饰函数
    @logging
    def sum_num(a,b):
        result = a + b
        return result
        
    print(sum_num(1,2))
    

    3.2.3 实现通用装饰器

    *args: 用于接收元组参数,可传可不传

    **kwargs: 用于接收字典类型参数,可传可不传

    def logging(fn):
        def inner(*args, **kwargs):
            result = fn(*args, **kwargs)
            return result
        return inner
    
    @logging
    def sum_num(a,b):
        result = a + b
        return result
    

    3.3 多个装饰器的使用

    多个装饰器的过程:由内到外的装饰过程,先执行内部装饰器,再执行外部装饰器。

    原理剖析:content = make_div(make_p(content))

    分步拆解:content = make_p(content), 内部装饰器完成content=make_p.inner, content = make_div(make_p.inner)

    def make_div(func):
        print("make_div装饰器执行了")
        def inner():
            # 在内部函数对已有函数进行装饰
            result = "<div>" + func() +"</div>"
            return result
        return inner
    
    def make_p(func):
        print("make_p装饰器执行了")
        def inner():
            # 在内部函数对已有函数进行装饰
            result = "<p>" + func() +"</p>"
            return result
        return inner
    
    @make_div
    @make_p
    def content():
        return "人生苦短,我用Python"
    

    输出:

    make_p装饰器执行了
    make_div装饰器执行了
    <div><p>人生苦短,我用Python</p></div>

    3.4 带有参数的装饰器

    带有参数的装饰器时机上就是定义了一个函数,让函数接收参数,再函数内部返回该装饰器。

    如定义一个能够判断加减的装饰器:

    def return_decorator(flag):
        def decorator(func):
            def inner(a,b):
                if flag == '+':
                    print("正在进行加法运算")
                elif flag == '-':
                    print("正在进行减法运算")
                func(a,b)
            return inner
        return decorator
    @return_decorator('+')
    def add_num(a,b):
        print(a+b)
    
    add_num(1,5)
    

    3.5 类装饰器

    使用类装饰已有函数。

    class MyDecorator(object):
        def __init__(self,func):
            self.__func = func
        # 实现__call__方法,让对象变成可调用的对象,
        # 可调用的对象能够像函数一样被使用。
        def __call__(self,*args,**kwargs):
            # 对已有参数进行封装
            print('--正在进行装饰-----')
            self.__func()
            
    @MyDecorator
    def show():
        print("hello")
    
    # 指向MyDecorator类创建实例对象--> show()==> 对象()
    show()
    

    输出:

    –正在进行装饰-----
    hello

    js
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