Python之三大器

一、装饰器
　　　闭包函数
　　　装饰器简介
　　　装饰器模板
　　　装饰器的语法糖
二、迭代器
三、生成器

一、装饰器

闭包函数

闭：指的是定义在函数内部的函数

比如手机是闭包函数（内层函数），被手机包装盒 (外层函数) 包裹起来，
手机可以使用包装盒中的东西，内层函数可以引用外层函数的名字。

闭包函数：定义在函数内部的函数，并且该函数包含对外部函数作用域中名字的引用，该函数就称为闭包函数。

闭包函数是 函数嵌套、函数对象、名称空间与作用域 结合体。

基本形式：
def outer():
    name ='egon'
    def inner():
        print('my name is %s' %name)
    return inner
# print(outer())
inner=outer()  #实现了外部调用内部的函数
inner()
注意：作用域关系在函数定义阶段就定死了，与调用位置无关

闭包函数外面最多套两层函数就够了

装饰器简介

器：工具
装饰：为被装饰对象添加新功能

装饰器:装饰的工具

被装饰对象--->>需要添加功能 的函数
装饰器--->>函数

装饰器的作用：在不修改被装饰对象源代码与调用方式的前提下，为其加上新的功能
装饰器必须要遵循的原则：开放封闭原则

为什么要使用装饰器：可以解决代码冗余问题，提高代码的可扩展性

开放封闭原则

开放：对函数功能的添加是开放的。
封闭：对函数功能修改是封闭的。

总结原则如下：

1. 不修改被装饰对象源代码
2. 不修改被修饰对象调用方式

目的：在遵循1和2原则的基础上扩展新功能

模拟下载电影函数的运行时间

import time
def download_m():
    print('开始下载电影....')
    time.sleep(3)
    print('电影下载完成....')
#
# start_time = time.time()
# download_m()
# end_time = time.time()
# print(f'消耗时间：{end_time-start_time}')


def time_record():
    def inner():
        start_time = time.time()   #统计开始
        download_m()   #写死了，只能给download_m函数用
        end_time = time.time()
        print(f'消耗时间：{end_time-start_time}')   #结束统计，打印消耗时间
    return inner
func = time_record()    #返回的是inner的内存地址
func()    #调用的实质其实是inner函数

改进版
import time
def download_m():
    print('开始下载电影....')
    time.sleep(3)
    print('电影下载完成....')

# 添加时间功能
def time_record(func):    # func = download_m
    def inner():
        start_time = time.time()   #统计开始
       # download_m()   #写死了，只能给download_m函数用
        func()      # func() = download_m()
        end_time = time.time()
        print(f'消耗时间：{end_time-start_time}')   #结束统计，打印消耗时间
    return inner     #返回的是inner的内存地址
res = time_record(download_m)  #被装饰对象的调用方式
res()

问题1：被装饰对象，有返回值

def download_m():
    print('开始下载电影....')
    time.sleep(3)
    print('电影下载完成....')
    return "小丑.mp4"

def time_record(func):
    def inner():
        start_time = time.time()
        res = func()        # func() = download_m()
        end_time = time.time()
        print(f'消耗时间：{end_time-start_time}')
        return res       #res = download_m()
    return inner

download_m = time_record(download_m)   #  time_record(download_m)=inner#重新赋值给download_m
download_m()

问题2：被装饰对象，有参数

def download_m(url):
    print(f'{url}开始下载电影....')
    time.sleep(3)
    print('电影下载完成....')
    return"小泽.mp4"

def time_record(func):  # func <-- download_movie
    # url = 'https://www.baidu.com/'
    # 在闭包函数中
    def inner(url):
        start_time = time.time()
        res = func(url)  # func(url) ---> download_movie(url)
        end_time = time.time()
        print(f'消耗时间: {end_time - start_time}')
        return res
    return inner
download_m = time_record(download_m)
download_m('https://www.baidu.com')

问题3: 假如被装饰对象需要接收多个参数

def download_movie(url1,url2):
    print(f'{url1,url2}开始下载电影....')
    time.sleep(3)  # 等待3秒
    print('电影下载成功...')
    return '小泽.mp4'
#装饰器最终版本
def time_record(func):
    def inner(*args,**kwargs):    #*args,**kwargs接受所有的参数
        start_time = time.time()
        res = func(*args,**kwargs)  # 将被装饰对象需要接收的任意参数 原封不动传给func
        end_time = time.time()
        print(f'消耗时间: {end_time - start_time}')
        return res
    return inner
download_movie = time_record(download_movie)
download_movie(url1='https://www.baidu.com', url2='https://www.hao123.com')

叠加装饰器

叠加装饰器:
    在同一个被装饰对象中，添加多个装饰器，并执行。
    @装饰1
    @装饰2
    @装饰3
    def 被装饰对象():
        pass

    注意: 装饰器在调用被装饰对象时才会执行添加的功能。

    - 叠加装饰器:
        - 装饰的顺序: 由下到上装饰
        - 执行的顺序: 由上往下

 注意: 无论inner中出现任何判断，最后都要返回“调用后的被装饰对象” func(*args, **kwargs)

无参装饰器: 装饰在被装饰对象时，没有传参数的装饰器。
有参装饰器: 本质上就是在无参装饰器上套了一个外层函数，无参装饰器可以引用外层函数的名字。

装饰器模板

def wrapper(func):
    def inner(*args, **kwargs):
    
        为被装饰对象添加新功能
        
        res = func(*args, **kwargs)  # 调用被装饰对象，得到返回值
        
        为被装饰对象添加新功能
        
        return res    
    return inner

def func1():
    pass

func1 = wrapper(func1)
func1()  # inner()

装饰器的语法糖

装饰器语法糖，是属于装饰器的。

@：装饰器的的语法糖
注意: 在使用装饰器语法糖时，装饰器必须定义在被装饰对象之上。

import time

# 统计函数执行时间装饰器

def wrapper(func):  # 被装饰对象
    def inner(*args, **kwargs):  # 被装饰对象的参数
        start_time = time.time()          # 调用前增加新功能
        res = func(*args, **kwargs)         # 调用被装饰对象，并接收返回值
        end_time = time.time()           # 调用后添加新功能
        print(end_time - start_time)

        return res
    return inner
    
@wrapper  # download= wrapper(download_m)
def download_m()
     print('开始下载电影....')
     time.sleep(3)
     print('电影下载完成....')
download_m()

二、迭代器

定义：迭代取值的工具， 它可以迭代取值。
迭代：是指重复迭代，每一次迭代的结果都是基于上一次的结果而来的
-可迭代对象：所有序列类型：list、tuple、dict、str、set、f(文件)

#依赖于索引取值
goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']

index=0
while index < len(goods):
    print(goods[index])
    index+=1

dict1 = {'name':'bob','age':18,'sex':'male'}
iter_dict1 = dict1.__iter__()    #iter_dict1是一个迭代器对象 
print(iter_dict1.__next__())
print(iter_dict1.__next__())
print(iter_dict1.__next__())
>>>name
>>>age
>>>male

补充:
list1 = ['tank', 'jason鸡哥', 'sean', '饼哥']
iter_list1 = list1.__iter__()
while True:
    # 补充： try:获取异常
    try:
        print(iter_list1.__next__())   #报错
    #立即触发此代码 StopIteration
    except StopIteration:
        break

凡是内部有.__iter__()方法的都是可迭代对象。

例如：
str='hello'
str1.__iter__()

-获取迭代器：
	通过可迭代对象.__iter__(),得到的返回值就是"迭代器对象

-如何迭代取值：
	迭代器对象.__next__(),每次执行，都会从迭代器对象中取出一个值
	
-迭代器对象的优点：
	 1. 不依赖于索引迭代取值
	 2. 节省内存空间。
 缺点:
     1.取指定某个值麻烦
     2.每次取值都要从第一个值开始，无法同过索引取值
     3.无法通过len()计算长度


        - 迭代器本质上是一个可迭代对象

        - 文件本质上既是迭代器对象，也是可迭代对象。

        - 可迭代对象不一定是迭代器对象


for循环原理：

for i in 可迭代对象:
	- in: 会将可迭代对象自动调用.__iter__()变成迭代器对象
	 
	- for循环内置捕获异常机制

set1 = '1, 2, 3, 4'
iter_set1 = set1.__iter__()    #iter_set1 迭代器
print(iter_set1.__iter__() is iter_set1)  #True

list1 = [1, 2, 3, 4]
iter_list1 = list1.__iter__()
print(iter_list1 is list1)   #False

三、生成器

什么是生成器？

生成的工具
生成器是一个“自定义”的迭代器，本质上就是一个迭代器

如何实现生成器

但凡在函数内部包含关键字yield，调用函数时，函数体代码不会执行，但会返回一个结果，该结果就是一个生成器

-yield:
	只能在函数内部定义
	每次yield都会往生成器对象中添加一个值，
	yield可以保存函数的暂停状态


yield与return:
    相同点:
        返回值的个数都是无限制的。

    不同点:
        return只能返回一次值，yield可以返回多次值

# 自定义的迭代器:
def func():
    print('form func')
    yield 1
res = func()  #res是一个生成器
print(res)  #<generator object func at 0x0000016D5A0DEF48>


#当我们通过.__next__取值时，才会执行函数体代码。
def func():
    print('from func')
    yield 1
res = func()
print(res.__next__())


def func():
    print('开始准备下蛋')
    print('一个鸡蛋')
    yield '鸡蛋1'
    print('第二个鸡蛋')
    yield '鸡蛋2'
    print('第三个鸡蛋')
    yield '鸡蛋3'
    print('取最后一个鸡蛋,查看是否还有')
res = func()   #res是迭代器对象
# print(next(res))
# print(next(res))
# print(next(res))
# print(next(res)) #StopIteration 报错

迭代器对象.__next__() ==next(迭代器对象)
print(res.__next__())   #当我们通过.__next__取值时,才会执行函数体代码
print(res.__next__())
print(res.__next__())
print(res.__next__())   #StopIteration 报错

# 循环10次
for i in range(1,11):
    print(i)
  #  python2:range(1,5)--->[1,2,3,4]
  # python3:range(1,5) --->range对象 --->生成器 --->迭代器

#自定义range功能,创建一个自定义的生成器
def my_range(start,end,move):
    while start<end:
        yield start
        start +=move

g_range = my_range(1,5,2)   #g_range 是生成器
print(g_range)