• python中的闭包与装饰器(语法糖)


    一、闭包

    闭包相当于函数中,嵌套另一个函数,并返回。代码如下:

    def func(name):  # 定义外层函数
        def inner_func(age):  # 内层函数
            print('name: ', name, ', age: ', age)
        return inner_func  # 注意此处要返回,才能体现闭包
    
    bb = func('jayson')  # 将字符串传给func函数,返回inner_func并赋值给变量
    bb(28)  # 通过变量调用func函数,传入参数,从而完成闭包
    >>
    name:  jayson , age:  28

    二、装饰器

    装饰器:把函数test当成变量传入装饰函数deco --> 执行了装饰操作后,变量传回给了函数test()。比如装饰器效果是test = test-1,test函数经过deco装饰后,调用test其实执行的是 test = test-1。

    1、装饰器是利用闭包原理,区别是装饰器在闭包中传入的参数是函数,而不是变量。

    注:其实在装饰器中,函数即变量

    def deco(func):  # 传入func函数。
        print('decoration')
        return func
    
    def test():
        print('test_func')
    
    test = deco(test)  # 对函数进行装饰。执行了deco函数,并将返回值赋值给test
    >>
    # 输出deco的运行结果
    decoration
    
    test()  # 运行装饰后的函数
    >>
    test_func

    2、以上代码等价于

    def deco(func):  # 传入func函数。
        print('decoration')
        return func
    
    @deco  # 等价于上一代码中test = deco(test),不过上一代码需放在定义test之后
    def test():
        print('test_func')
    
    >>
    # 输出deco的运行结果
    decoration
    
    test()  # 运行装饰后的函数
    >>
    test_func

    3、装饰器(简版)

    def deco(func):  # 装饰函数传入func
        print('decoration')
        return func
    
    @deco  # 装饰函数。
    def test():
        print('test_func')  
    # 定义完函数后,会直接执行装饰器deco(test)
    >>
    decoration
    
    # 调用test,执行test函数
    test()
    >> 
    test_func

    3、装饰器(升级版) 

    在上一个版本中,由于在定义装饰器 + 函数时,就会执行装饰函数里面的语句。

    为了使其在未被调用时候不执行,需要再嵌套一个函数,将函数进行包裹。

    def deco(func):  
        print('decoration')  # 此处未调用func函数时,会直接执行
        def wrapper():  # 名称自定义,一般用wrapper
            print('execute')  # 此处未调用func函数时,不会执行
            func()  # 执行函数
        return wrapper  # 此处返回wrapper给func,通过外部func()执行
    
    @deco  # 注意:此处不能有括号。有括号的形式是func未传入最外层deco(),传入deco的子函数中
    def test():
        print('test_func')
    >>
    decoration
    #调用test
    test()
    >>
    execute
    test_func

    注意:如果func函数本身有返回值,同样需要在包裹函数中返回

    def deco(func):  
        print('decoration')
        def wrapper():
            print('execute')
            a = func()  # 执行函数,并返回值
            print('done')
            return a  # 将func的返回值一并返回
        return wrapper
    
    @deco
    def test():
        print('test_func')
        return 5  #  增加返回值
    >>
    decoration
    
    #调用test
    test()
    >>
    execute
    test_func
    done
    
    5  # 此处是test函数的返回值

    3、装饰器(进阶版)

    在包裹函数中,参数形式设置为*arg、**kwarg,会使得函数更加灵活。

    当修改test函数参数形式时,不用在装饰器中同时修改。

    import time
    
    def deco(func):
        def inner(*arg, **kwarg):  # 此处传入参数
            begin_time = time.time()
            time.sleep(2)
            a = func(*arg, **kwarg)  # 调用函数,使用传入的参数
            end_time = time.time()
            print('运行时间:', end_time - begin_time)
            return a
        return inner
    
    @deco
    def test(a):
        print('test function:', a)
        return a
    
    # 调用函数
    test(5)
    >>
    test function: 5
    运行时间: 2.0003252029418945
    
    5  # 5是函数返回的值

    4、高阶版

    有时候我们会发现有的装饰器带括号,其原因是将上述的装饰器外面又套了一个函数

    import time
    
    def outer():  # 在原装饰器外套一层函数,将装饰器封装在函数里面。(outer自定义)
        def deco(func):  # 原装饰器,后面的代码一样
            def inner(*arg, **kwarg): 
                begin_time = time.time()
                time.sleep(2)
                a = func(*arg, **kwarg) 
                end_time = time.time()
                print('运行时间:', end_time - begin_time)
                return a
            return inner
        return deco  # 注意:此处需返回装饰函数
    
    @outer()  # 此处就需要加括号,其实是调用了outer()函数,将test传进其子函数
    def test(a):
        print('test function:', a)
        return a
    
    test(4)
    >>
    test function: 4
    运行时间: 2.000566005706787
    
    4  # 返回4

    5、高阶终结版

    带参数的装饰器(装饰器加括号,带参数)

    import time
    
    def outer(choose):  # 在最外层函数中加入参数
        if choose==1:  # 通过choose参数,选择装饰器
            def deco(func):
                def inner(*arg, **kwarg):
                    print('decoration1')
                    begin_time = time.time()
                    time.sleep(2)  # 睡眠2s
                    a = func(*arg, **kwarg) 
                    end_time = time.time()
                    print('运行时间1:', end_time - begin_time)
                    return a
                return inner
            return deco
        
        else:
            def deco(func):
                def inner(*arg, **kwarg): 
                    print('decoration2')
                    begin_time = time.time()
                    time.sleep(5)  # 睡眠5s
                    a = func(*arg, **kwarg) 
                    end_time = time.time()
                    print('运行时间2:', end_time - begin_time)
                    return a
                return inner
            return deco
    
    @outer(1)  # 由于outer中有参数,此处必须传入参数
    def test1(a):
        print('test function1:', a)
        return a
    
    @outer(5)  # 传入另一个参数
    def test2(a):
        print('test function2:', a)
        return a
    
    
    # 分别调用2个函数(2个函数装饰器相同,装饰器参数不同)
    test1(2)  # 调用test1
    >>
    decoration1
    test function1: 2
    运行时间1: 2.000072717666626  # 2秒
    
    2  # test1的返回值
    
    test2(4)  # 调用test2
    >>
    decoration2
    test function2: 4
    运行时间2: 5.000797986984253  # 5秒
    
    4  # test2的返回值
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