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python高级之闭包
什么是闭包？
闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构。闭包也是一种组织代码的结构，它同样提高了代码的可重复使用性。
当一个内嵌函数引用其外部作作用域的变量,我们就会得到一个闭包. 总结一下,创建一个闭包必须满足以下几点:
- 必须有一个内嵌函数
- 内嵌函数必须引用外部函数中的变量
- 外部函数的返回值必须是内嵌函数
代码示例：
# 定义一个函数
def test(number):
# 在函数内部再定义一个函数，并且这个函数用到了外边函数的变量，那么将这个函数以及用到的一些变量称之为闭包
def test_in(number_in):
print("in test_in 函数, number_in is %d" % number_in)
return number+number_in
# 其实这里返回的就是闭包的结果
return test_in
# 给test函数赋值，这个20就是给参数number
ret = test(20)
# 注意这里的100其实给参数number_in
print(ret(100))
#注 意这里的200其实给参数number_in
print(ret(200))
运行结果：
in test_in 函数, number_in is 100
120
in test_in 函数, number_in is 200
220
闭包如何修改外部函数中的变量
python3的方法，通过nonlocal关键字
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
def counter(start=0):
def incr():
nonlocal start
start += 1
return start
return incr
def main():
c1 = counter(5)
print(c1())
print(c1())
c2 = counter(50)
print(c2())
print(c2())
print(c1())
print(c1())
print(c2())
print(c2())
if __name__ == '__main__':
main()
结果：
6
7
51
52
8
9
53
54
闭包的高级应用之装饰器
装饰器(decorator)功能
- 引入日志
- 函数执行时间统计
- 执行函数前预备处理
- 执行函数后清理功能
- 权限校验等场景
- 缓存
装饰器示例
例1:无参数的函数
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
from time import ctime, sleep
def timefun(func):
def wrapped_func():
print("%s called at %s" % (func.__name__, ctime()))
func()
return wrapped_func
@timefun
def foo():
print("I am foo")
def main():
foo()
sleep(2)
foo()
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果：
foo called at Mon Apr 20 14:25:35 2020
I am foo
foo called at Mon Apr 20 14:25:37 2020
I am foo
上面代码理解装饰器执行行为可理解成
foo = timefun(foo)
# foo先作为参数赋值给func后,foo接收指向timefun返回的wrapped_func
foo()
# 调用foo(),即等价调用wrapped_func()
# 内部函数wrapped_func被引用，所以外部函数的func变量(自由变量)并没有释放
# func里保存的是原foo函数对象
例2:被装饰的函数有参数
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
from time import ctime, sleep
def timefun(func):
def wrapped_func(a, b):
print("%s called at %s" % (func.__name__, ctime()))
print(a, b)
func(a, b)
return wrapped_func
@timefun
def foo(a, b):
print(a + b)
def main():
foo(3, 5)
sleep(2)
foo(2, 4)
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果：
foo called at Mon Apr 20 14:32:37 2020
3 5
8
foo called at Mon Apr 20 14:32:39 2020
2 4
6
例3:被装饰的函数有不定长参数
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
from time import ctime, sleep
def timefun(func):
def wrapped_func(*args, **kwargs):
print("%s called at %s" % (func.__name__, ctime()))
func(*args, **kwargs)
return wrapped_func
@timefun
def foo(a, b, c):
print(a + b + c)
def main():
foo(3, 5, 7)
sleep(2)
foo(2, 4, 9)
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果：
foo called at Mon Apr 20 14:36:56 2020
15
foo called at Mon Apr 20 14:36:58 2020
15
例4:装饰器中的return
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
from time import ctime, sleep
def timefun(func):
def wrapped_func():
print("%s called at %s" % (func.__name__, ctime()))
func()
return wrapped_func
@timefun
def foo():
print("I am foo")
@timefun
def getInfo():
return '----hahah---'
def main():
foo()
sleep(2)
foo()
print(getInfo())
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果：
foo called at Mon Apr 20 14:39:51 2020
I am foo
foo called at Mon Apr 20 14:39:53 2020
I am foo
getInfo called at Mon Apr 20 14:39:53 2020
None
如果修改装饰器为return func()，则运行结果：
foo called at Fri Nov 4 21:55:57 2016
I am foo
foo called at Fri Nov 4 21:55:59 2016
I am foo
getInfo called at Fri Nov 4 21:55:59 2016
----hahah---
总结：一般情况下为了让装饰器更通用，可以有return
例5:装饰器带参数,在原有装饰器的基础上，设置外部变量
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
from time import ctime, sleep
# 下面的装饰过程
# 1. 调用timefun_arg("itcast")
# 2. 将步骤1得到的返回值，即time_fun返回， 然后time_fun(foo)
# 3. 将time_fun(foo)的结果返回，即wrapped_func
# 4. 让foo = wrapped_fun，即foo现在指向wrapped_func
def timefun_arg(pre="hello"):
def time_fun(func):
def wrapped_func():
print("%s called at %s %s" % (func.__name__, ctime(), pre))
return func()
return wrapped_func
return time_fun
@timefun_arg("hello")
def foo():
print("I am foo")
@timefun_arg("python")
def too():
print("I am too")
def main():
foo()
sleep(2)
foo()
too()
sleep(2)
too()
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果：
foo called at Mon Apr 20 14:46:53 2020 hello
I am foo
foo called at Mon Apr 20 14:46:55 2020 hello
I am foo
too called at Mon Apr 20 14:46:55 2020 python
I am too
too called at Mon Apr 20 14:46:57 2020 python
I am too
例6：类装饰器
装饰器函数其实是这样一个接口约束，它必须接受一个callable对象作为参数，然后返回一个callable对象。在Python中一般callable对象都是函数，但也有例外。只要某个对象重写了 call() 方法，那么这个对象就是callable的。
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
class Test():
def __call__(self):
print('call me!')
def main():
t = Test()
t() # call me
if __name__ == '__main__':
main()
类装饰器demo
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2020/4/20 14:12
# @Author : 一叶知秋
# @File : 11.py
# @Software: PyCharm
class Test(object):
def __init__(self, func):
print("---初始化---")
print("func name is %s" % func.__name__)
self.__func = func
def __call__(self):
print("---装饰器中的功能---")
self.__func()
# 说明：
# 1. 当用Test来装作装饰器对test函数进行装饰的时候，首先会创建Test的实例对象
# 并且会把test这个函数名当做参数传递到__init__方法中
# 即在__init__方法中的属性__func指向了test指向的函数
#
# 2. test指向了用Test创建出来的实例对象
#
# 3. 当在使用test()进行调用时，就相当于让这个对象()，因此会调用这个对象的__call__方法
#
# 4. 为了能够在__call__方法中调用原来test指向的函数体，所以在__init__方法中就需要一个实例属性来保存这个函数体的引用
# 所以才有了self.__func = func这句代码，从而在调用__call__方法中能够调用到test之前的函数体
@Test
def test():
print("----test---")
def main():
test()
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果：
---初始化---
func name is test
---装饰器中的功能---
----test---
最后希望能对大家有帮助！