Python高级编程之装饰器（一）

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Python高级编程之装饰器（一）

1、函数作用域LEGB

LEGB的掌握在函数之间值的选择非常重要，若搞混了这个规则，所编写的函数可能会事与愿违，编写函数时一定要考虑到这个规则。

LEGB：L>E>G>B

L：local（function）；函数内部作用域；函数内的名字空间
E：enclosing function locals；函数内部与内嵌函数之间；外部嵌套函数的名字空间
G：global（module）；全局作用域；函数定义所在模块（文件）的名字空间
B：build-in（Python）；内置作用域；Python内置模块的名字空间

Python的命名空间是一个字典，字典内保存了变量名称与对象之间的映射关系，因此，查找变量名就是在命名空间字典中查找键-值对。LEGB就是用来规定命名空间查找顺序的规则。

用代码来解释一下：

dog = 1 #global全局变量
def first():
    dog = 2 #dog=2则是函数内部与内嵌函数之间的值
    def second():
        dog = 3
        print('local',dog) #函数内部作用域，先在second这个函数内部查找dog的值
    second()
    print('enclosing function locals',dog) #外部嵌套函数的名字空间

first()
print('global',dog) #全局作用域

其运行结果如下:

local 3
enclosing function locals 2
global 1

将上述代码中函数内部作用域上面给dog的赋值注释掉：

def second():
        #dog = 3
        print('local',dog) #函数内部作用域

再运行一次：

local 2
enclosing function locals 2 #在函数内部dog=3已经没有了，所以按照规则找到'E'，即函数内部与内嵌函数之间的值
global 1

由此可见，查找dog时是从其函数内部开始查找的，按照以上L>E>G>B的规则。

2、Python的闭包

闭包的概念：Closure：内部函数中对嗯closing作用域的变量进行引用
开始之前，先了解一下函数的实质与属性

1）函数是一个对象
2）函数执行完成后内部变量被Python解释器回收（如果产生了返回return，那么这个变量是不会被回收的）
3）闭包函数可以近似的看成是简化的函数对象（可以认为是一个函数内部又嵌套了一个函数）

来看下面一个例子：

def foo():
    print('hello world from foo!')
    def bar():
        print('hello world from bar!')

我们只调用foo函数：
foo()
结果是这样的：
hello world from foo!

如上所示，函数只会执行第一层函数，第二层bar（）函数不会被执行。如果把bar（）函数作为一个值返回给foo（）函数呢？

def foo():
    print('hello world from foo!')
    def bar():
        print('hello world from bar!')
    return bar

我们试着输出一下foo（）函数：

f = foo() #定义一个变量f来接收foo（）函数的执行结果
f()

则这段代码的执行结果为：

hello world from foo!
hello world from bar!

在上面的例子里，首先定义了一个函数foo,接着在foo函数内部又嵌套定义了一个函数bar,然后返回函数bar的函数名，这就是闭包函数的定义方式。
再看一个例子：

def foo():
    name = 'Vergilben'
    print('hello world from foo!')
    def bar():
        print(name)
        print('hello world from bar!')
    return bar

这个例子在外层函数也就是第一层foo（）函数中定义了一个变量name，在执行打印上面的代码时，会先在bar（）函数内查找name这个变量，bar（）里面没有，根据LEGB，他就跑到外层找了。这里的内层函数引用了外层函数的局部变量。
运行结果如下：

hello world from foo!
Vergilben
hello world from bar!

注意：闭包函数都有一个特有的属性，也就是上面提到过的closure
我们来打印一下上面例子里f的closure属性：
(,)

可以看到closure属性的打印结果是一个元组形式的，其值就是f函数的外层函数作用域

总结一下：

在函数内部定义的函数，称为内部函数
内部函数调用了外部函数的局部变量
即使内部函数返回了，还是可以使用局部变量
通常闭包函数的内层函数都要被返回给外部函数
闭包函数的外部函数可以在任何地方被调用，而不再受函数定义时层级的限制

闭包函数更像是一种方法，使代码更简洁，可读性更强，也更容易修改。因此学习装饰器这种强大的方法前有必要了解并会使用闭包函数。在我学习高级编程的过程中，装饰器这一节着实卡到了很久很久，学习了很长时间还处于不太会的状态时我开始上网寻找方法，最后竟然发现我看的两本书上没有对闭包函数以及其他方面的解释（可能是我太菜了），学习的过程中萌发出写博客记录一下的想法，于是上网搜集资料，找素材写出了这篇基础的博客，后面我还会继续更新我在Python高级编程学习中遇到的问题，以及Python自运维方面的学习，可能还会有Linux方面，记录我的学习历程，希望我也可以帮助到更多的人。

我也是个Python的初学者，如果您在阅读中发现问题或更好的解决方法请联系我：[email protected]，如果您觉得有用，欢迎分享给更多的人。