Python3 闭包及装饰器
闭包也就是装饰器的实现，其作用在于：
1、不改变原函数内代码段；
2、不改变原函数名称；
3、为原函数增加新的功能，改变输出结果等等。
本文涉及到以下3个知识点：
1、作用域LEGB法则（知道的可以跳过）
2、闭包
3、装饰器
1、作用域LEGB法则
搜索变量名的作用域优先级：L局部 > E嵌套 > G全局 > B内置
L局部(local)：
def构建函数段中，定义的变量
E嵌套(enclosing)：当前域该变量名无赋值操作，引用父级；反之引用当前
G全局(global)：不在任何函数段内，写在所有函数外边，最外层的变量
B内置(built-in)：系统__builtin__模块中的变量
L和G不用说了，局部和全局，就是函数里和函数外。
B内置，也不提了，一般碰不到。
主要说说E
def fa():
a = 0
def fb():
print(a)
fb()
fa()
fa()嵌套fb()，子函数中没有对变量a进行赋值操作，也是a=xxx之类的。所以在fb()的L中没有的时候，可以向上层也就是父级寻找，使用E作用域的中的变量。
假设这里改了一句
def fa():
a = 0
def fb():
print(a)
a = 1 # 这里加一句对a的赋值
fb()
fa()
# 输出结果
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 5, in fb
print(a)
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
[Finished in 0.2s with exit code 1]
你会发现在print(a)的时候，就出现了a未定义的错误。原因在于fb()的L局部作用域中，有对a进行了赋值这样的操作，a不能使用父级的定义。而在打印输出时，局部函数中a尚未定义，导致程序报错。
那么局部就不可以修改父级了么？其实是可以的。
原理和global声明变量，局部变全局是一个道理。
def fa():
a = 0
def fb():
nonlocal a
print(a)
a = 1
fb()
fa()
使用nonlocal声明后，a的作用域就扩展到了父级，就又可以使用E嵌套作用域了。
2、闭包说明
首先以一段闭包实现的代码为例：
def fa():
a = 0
def fb():
nonlocal a
print(a)
a = 1
return fb
f = fa()
f()
f()
# 输出结果
0
1
将闭包函数，之前的嵌套函数对比
发现代码基本一致，只有最后的fb()变成了return fb
def fa(): # def fa():
a = 0 # a = 0
def fb(): # def fb():
nonlocal a # nonlocal a
print(a) # print(a)
a = 1 # a = 1
return fb # fb()
这就导致程序没有执行内部函数fb，而是将内部函数打包作为输出。（闭包执行流程可以看当前页最下方的测试记录）
所以通过f = fa()返回的函数对象f，其实执行的是，打包好的内部函数fb()的内容，就是下面这段
def fb():
nonlocal a
print(a)
a = 1
但它的特别之处在于：
f创建时所携带的父层变量a会一直存在于内存中，不会因为函数执行完成而消失（除非你主动del f删掉）
f = fa()
f()
f()
# 输出结果
0
1
其结果分别为0和1的原因在于：
第1次f()，读取了f初始化时的a值进行输出为0，然后通过a=1，a才变成1
第2次f()，因为a已经变成1，所以a值输出为1，然后通过a=1，a依旧是1
其创建特征在于：函数嵌套，返回函数对象，返回那个函数引用了父层变量。
其使用特征在于：保存局部信息不被销毁。
3、装饰器说明
说完了闭包，来说装饰器。
首先写一个闭包程序，
函数funca将输入参数+1，作为结果输出。
闭包实现的是任意输入函数，将其输出结果求平方。
所以将funca打包成new_funca后，输出结果变成了 ( 1 + 1 ) 2 = 4 (1+1)^2=4 (1+1)2=4
def build_bibao(f):
def bibao(*args):
result = f(*args)
return result**2
return bibao
def funca(num):
return num+1
new_funca = build_bibao(funca)
print(new_funca(1))
# 输出结果
4
那么将上面代码用@简写，其实就是装饰器的实现。
def build_bibao(f):
def bibao(*args):
result = f(*args)
return result**2
return bibao
@build_bibao
def funca(num):
return num+1
print(funca(1))
# 输出结果
4
装饰器实际上对输入函数funca做了包装，然后给你返回了包装好的，附加了新功能（结果求平方）的funca
============================================================
下面是自己研究闭包时候，做的一些测试（只做记录，可以忽略）
代码如下：
def funx(x):
return x*x
def build_bibao(func):
def bibao(j):
return func(j)
return bibao
new_funx = build_bibao(funx)
new_funx(5)
添加打印输出，确认其执行过程：
def funx(x):
return x*x
def build_bibao(func):
print(0,type(func),func)
def bibao(j):
print(3,type(j),j)
print(4,type(func.__name__),func.__name__)
print(5,type(func(j)),func(j))
return func(j)
print(1,type(bibao),bibao)
return bibao
new_funx = build_bibao(funx)
print(2,type(new_funx),new_funx)
new_funx(5)
可以依照打印序号，确认执行顺序和结果
0
1 .bibao at 0x000002AA4EDD8730>
2 .bibao at 0x000002AA4EDD8730>
3 5
4 funx
5 25
[Finished in 0.2s]