python基础三_03_闭包_装饰器_递归函数

python基础三_03_闭包_装饰器_递归

导读：
本文主要记录自己学习python3基础中闭包、装饰器和递归的要点知识和例子；仅供自己梳理。搞清楚函数的作用域是理解闭包，装饰器的前提。

一、闭包

1.什么是闭包？

(1).闭包的定义

·闭包函数必须有内嵌函数；

·闭包函数必须返回内嵌函数；

·内嵌函数可以引用该嵌套函数上一级namespace（命名空间）中的变量；

(2).闭包的好处

·使代码变得简洁；

·提高代码的拓展性；

2.为什么要用闭包？

闭包能够实现一个封闭的作用域

3.怎么用闭包？

(1).定义一个闭包函数

对于初学者，就算理解不了闭包的实质，但是这种写法是固定的，记下来就行。

# 定义
def outer():
    # 内嵌函数
    def inner():
        print('我是inner')
    # 返回内嵌函数。python里变量都是指针，返回函数其实就是返回了一个内存地址
    return inner	# 是返回函数，不是调用函数，切忌写成inner()

# 调用
new_Func_Name = outer()
new_Func_Name()
# 这两步调用的是内嵌函数inner，类似于：outer()()
# print(func)
# .inner at 0x00000209DE974048>
# 可以看到func就是inner，所以func的调用就是inner的调用。func() === inner() 

(2).理解闭包

闭包能够实现一个封闭的作用域，内嵌函数inner可以使用外部函数的变量。说白了，闭包，闭包，闭的就是作用域，变量。

例一：内嵌函数使用外部函数的变量

def outera():
    num = 20
    def innera(num_in):
        print('我是inner,num_in is {}'.format(num_in))
        return num + num_in
    return innera

funa = outera()
# 调用
print(funa(40))
print(funa(50))
print(funa(1))

怎么样？有点明白什么是闭包了吗？

例：还可以在进行传参

def outerb(num):
    def innerb(num_in):
        print('我是inner,num_in is {}'.format(num_in))
        return num + num_in
    return innerb

funb = outerb(20)
#
print(funb(2))

例：还可以这样

def outerc(num):
    c = 100
    def innerc(num_in):
        print('我是inner,num_in is {}'.format(num_in))
        return num + num_in + c
    return innerc

func = outerc(20)
#
print(func(2))

二、装饰器

如果理解了闭包，那么装饰器就很好理解了，前面说的闭包就是它的前身。

1.装饰器的定义

装饰器用来在原有的函数上增添新的代码需求，装饰器是程序开发中经常会用到的一个功能。

2.应用场景

当我们已经写好一个函数时，项目也已经上线了，突然客户想要增添一个需求，让这个函数处理的更加细致，这个就可以用到装饰器了；

淘宝登录验证。在使用淘宝购物，

3.执行顺序：

先返回内嵌函数–>有参数直接传参给内嵌函数–>执行内嵌函数

4.结合典例理解装饰器

场景：线上代码如下，在不改变源码的情况下，要求增添一个新功能，输出：‘I come from china’。要求分别使用闭包和装饰器来实现

def func1():
    print('this is ydxq')
def func2():
    print('this is bjl')
#
func1()
func2()

需求的输出结果如下：

法一：闭包实现

# 源代码
def func1():
    print('this is ydxq')
    
# 增加闭包函数
def outer(func):
    def inner():
        func()
        print('I come from china')
    return inner

# f1 = outer(func1)
# f1()
# 由于python是动态类型语言，那我们干脆直接重新赋值一下func1，说白了就是把这个'f1'改成'func1'
func1 = outer(func1)
func1()    # 这样是不是实现了咱们添加功能的需求？秀吧？

法二：装饰器实现

装饰器其实就是闭包更秀一点的写法,叫 ‘@语法糖’，采用装饰器的写法，感觉代码更加整洁。

# 先写一个闭包
def outer1(func):
    def inner1():
        func()
        print('I come from china')
    return inner1

# 然后在原来的函数上面，写'@+闭包函数名'
@outer1    # 这个意思就是：func1 = outer(func1)
def func1():
    print('this is bjl')
# 调用
func1()

可以return

def outer2(func):
    def inner2(name):
        print(name)
        data = func()
        print('I come from china')
        return data+name
    return inner2


@outer2
def func2():
    print('func4 this is bjl')
    return 'coll '
# 调用
print(func2('ydxq'))

当然，我们也可以传参

def outer3(func):
    def inner3(name):
        # name的作用域只有inner3里面这块
        print(name)
        func()
        print('I come from china')
    return inner3

@outer3    # 这个意思就是：func1 = outer(func1)
def func3():
    print('this is bjl')

func3('ydxq')

可以这样

def outer4(func):
    def inner4(name):
        # name的作用域只有inner3里面这块
        print(name)
        func(name)
        print('I come from china')
    return inner4

@outer4    # 这个意思就是：func1 = outer(func1)
def func4(name):
    print('func4 this is bjl, {}'.format(name))

func4('YDXQ')

甚至可以这样

def outer5(func):
    def inner5(name,*args,**kwsrgs):
        data = func(*args,**kwsrgs)
        print('I come from china')
        return data + name
    return inner5

@outer5    # 这个意思就是：func1 = outer(func1)
def func5(name,*args,**kwsrgs):
    print('this is bjl')
    print(name,*args,**kwsrgs)
    return 'coll'

#func5('WSD')
print(func5('WSD',1,2,3,4,{'a':'1','b':'2','c':'3'}))

三、递归函数(不是重点)

1.递归函数简介

(1).函数的内部可以调用其他函数

def func1():
    print('func1')
    
def func2():
    print('func2')

# main函数用于控制函数调用顺序，约定俗称的名字还有：run()、work()等
def main():
    func2()
    func1()

main()

(2).既然在函数当中能够调用其他函数，那在函数中调用自己可以吗？可以的

如果一个函数在内部调用自身，这个函数就是递归函数，递归会形成一个深度循环！

2、示例

例一：阶乘

法一：for 循环,广度循环

num = int(input('>>>'))
result = 1
for i in range(1,num+1):
    result *= i

print(result)

法二：while循环，深度循环

i = 1
result = 1
num = int(input('>>>'))

while i < num+1:
    result = result * i
    i += 1

print(result)

法三：递归函数:注意递归出口的设置

num = int(input('>>>'))
def test(n):
    # 递归出口，如果没有递归出口就会造成栈溢出的情况
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * test(n-1)

result = test(num)
print(result)

注意递归出口的设置

num = int(input('>>>'))
def test(n):
        return n * test(n-1)

result = test(num)
print(result)

例二：斐波那契数列

法一：普通while循环，动态类型语言，序列解包赋值

def feibo(n):
    a,b = 0,1
    c = []
    while n > 0:
        c.append(b)
        a,b = b,a+b
        n -= 1
    print(c)
    
feibo(5)

法二：递归函数

n = 5
def feibo(n):
    # 两个条件控制递归出口
    if n <= 1:
        return n
    if n == 2:
        return 1
    return feibo(n - 1) + feibo( n - 2)

res = [feibo(i) for i in range(1,n+1)]
print(res)

解决栈溢出-----尾递归

return 后面没有表达式 就是尾递归。但是python目前解决不了，所以不建议使用，知道就行。

四、总结与参考链接

1.总结

(1).想要真正理解闭包装饰器，首先要理解函数的作用域。因为闭包就是一个封闭包裹了它所能使用的作用域的函数。

(2).这部分的内容对初学者来说确实不好理解，比如我（小声比比）。所以建议大家多从这三个方向思考：是什么？为什么？怎么用？希望能帮助你理清思路。另外本人也是新手上路，如果有不足和错误的地方希望您能批评指正。

2.参考链接：

作用域和闭包

python中闭包详解

为什么要使用闭包和如何使用闭包

什么是闭包？为什么使用闭包？闭包的缺点？

递归参考链接