如何在Python中使用閉包和裝飾器

如何在Python中使用閉包和裝飾器？針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

python是什么意思

Python是一種跨平臺的、具有解釋性、編譯性、互動性和面向對象的腳本語言，其最初的設計是用于編寫自動化腳本，隨著版本的不斷更新和新功能的添加，常用于用于開發獨立的項目和大型項目。

閉包

1.函數引用

#coding=utf-8
def test1():
  print('This is test1!')
#調用函數
test1()
#引用函數
ret = test1
#打印ｉｄ
print('test1\t的地址：',id(test1))
print('ret\t\t的地址：',id(ret))
print('你會發現test1的地址和ret的地址是一樣的！')
#通過引用調用函數
ret()

運行結果：

This is test1!
test1   的地址： 139879303947128
ret     的地址： 139879303947128
你會發現test1的地址和ret的地址是一樣的！
This is test1!

1. 什么是閉包

在嵌套函數中，內部函數用到了外部函數的變量，則

稱內部函數為閉包。

python中的閉包從表現形式上定義（解釋）為：如果在一個內部函數里，對在外部作用域（但不是在全局作用域）的變量進行引用，那么內部函數就被認為是閉包(closure).

上代碼：

#coding=utf-8
def outer(num):
  def inner(num_in):
    return num + num_in
  return inner
#10賦值給了ｎｕｍ
ret = outer(10)
#20賦值給了ｎｕｍ＿ｉｎ
print('ret(20) = ',ret(20))
#30賦值給了ｎｕｍ＿ｉｎ
print('ret(30) = ',ret(30))

運行結果：

ret(20) =  30
ret(30) =  40

閉包的應用例子一：

看代碼：

#coding=utf-8
def line_conf(a, b):
  def line(x):
    return a*x + b
  return line
line1 = line_conf(1, 1)
line2 = line_conf(4, 5)
print(line1(5))
print(line2(5))

運行結果：

6
25

這個例子中，函數line與變量a,b構成閉包。在創建閉包的時候，我們通過line_conf的參數a,b說明了這兩個變量的取值，這樣，我們就確定了函數的最終形式(y = x + 1和y = 4x + 5)。我們只需要變換參數a,b，就可以獲得不同的直線表達函數。由此，我們可以看到，閉包也具有提高代碼可復用性的作用。

如果沒有閉包，我們需要每次創建直線函數的時候同時說明a,b,x。這樣，我們就需要更多的參數傳遞，也減少了代碼的可移植性。

閉包思考：

1.閉包似優化了變量，原來需要類對象完成的工作，閉包也可以完成。
2.由于閉包引用了外部函數的局部變量，則外部函數的局部變量沒有及時釋放，消耗內存。

代碼如下：

#coding=utf-8
#定義函數：完成包裹數據
def makeBold(func):
  def wrapped():
    return "<b>" + func() + "</b>"
  return wrapped
#定義函數：完成包裹數據
def makeItalic(fn):
  def wrapped():
    return "<i>" + fn() + "</i>"
  return wrapped
@makeBold
def test1():
  return "hello world-1"
@makeItalic
def test2():
  return "hello world-2"
@makeBold
@makeItalic
def test3():
  return "hello world-3"
print(test1())
print(test2())
print(test3())

運行結果：

<b>hello world-1</b>
<i>hello world-2</i>
<b><i>hello world-3</i></b>

裝飾器(decorator)功能

1. 引入日志
2. 函數執行時間統計
3. 執行函數前預備處理
4. 執行函數后清理功能
5. 權限校驗等場景
6. 緩存

裝飾器示例

例1:無參數的函數

代碼如下：

#coding=utf-8
from time import ctime, sleep
def time_func(func):
  def wrapped_func():
    print('%s call at %s'%(func.__name__, ctime()))
    func()
  return wrapped_func
@time_func
def foo():
  print('i am foo!')
foo()
sleep(2)
foo()

運行結果：

foo call at Thu Aug 24 21:32:39 2017
i am foo!
foo call at Thu Aug 24 21:32:41 2017
i am foo!

例2:被裝飾的函數有參數

#coding=utf-8
from time import ctime, sleep
def timefunc(func):
  def wrappedfunc(a, b):
    print('%s called at %s'%(func.__name__, ctime()))
    print(a, b)
    func(a, b)
  return wrappedfunc
@timefunc
def foo(a,b):
  print(a+b)
foo(3,5)
sleep(2)
foo(2,4)

運行結果：

foo called at Thu Aug 24 21:40:20 2017
3 5
8
foo called at Thu Aug 24 21:40:22 2017
2 4
6

例3:被裝飾的函數有不定長參數

#coding=utf-8
from time import ctime, sleep
def timefunc(func):
  def wrappedfunc(*args, **kwargs):
    print('%s called at %s'%(func.__name__, ctime()))
    func(*args, **kwargs)
  return wrappedfunc
@timefunc
def foo(a,b,c):
  print(a+b+c)
foo(3,5,7)
sleep(2)
foo(2,4,9)

運行結果：

foo called at Thu Aug 24 21:45:13 2017
15
foo called at Thu Aug 24 21:45:15 2017
15

例4:裝飾器中的return

如下：

#coding=utf-8
from time import ctime
def timefunc(func):
  def wrappedfunc():
    print('%s called at %s'%(func.__name__, ctime()))
    func()
  return wrappedfunc
@timefunc
def getInfo():
  return '---hello---'
info = getInfo()
print(info)

代碼如下：

getInfo called at Thu Aug 24 21:59:26 2017
None

如果修改裝飾器為 return func()：

如下：

#coding=utf-8
from time import ctime
def timefunc(func):
  def wrappedfunc():
    print('%s called at %s'%(func.__name__, ctime()))
    return func()
  return wrappedfunc
@timefunc
def getInfo():
  return '---hello---'
info = getInfo()
print(info)

代碼如下：

getInfo called at Thu Aug 24 22:07:12 2017
---hello---

總結：

一般情況下為了讓裝飾器更通用，可以有return

例5:裝飾器帶參數,在原有裝飾器的基礎上，設置外部變量

#coding=utf-8
from time import ctime, sleep
def timefun_arg(pre="hello"):
  def timefunc(func):
    def wrappedfunc():
      print('%s called at %s'%(func.__name__, ctime()))
      return func()
    return wrappedfunc
  return timefunc
@timefun_arg('hello')
def foo1():
  print('i am foo')
@timefun_arg('world')
def foo2():
  print('i am foo')
foo1()
sleep(2)
foo1()
foo2()
sleep(2)
foo2()

運行結果：

foo1 called at Thu Aug 24 22:17:58 2017
i am foo
foo1 called at Thu Aug 24 22:18:00 2017
i am foo
foo2 called at Thu Aug 24 22:18:00 2017
i am foo
foo2 called at Thu Aug 24 22:18:02 2017
i am foo

可以理解為：

foo1()==timefun_arg("hello")(foo1())
foo2()==timefun_arg("world")(foo2())

例6：類裝飾器

裝飾器函數其實是這樣一個接口約束，它必須接受一個callable對象作為參數，然后返回一個callable對象。在Python中一般callable對象都是函數，但也有例外。只要某個對象重載了 call() 方法，那么這個對象就是

callable的。
class Test():
  def __call__(self):
    print('call me!')
t = Test()
t() # call me

類裝飾器demo：

class Decofunc(object):
  def __init__(self, func):
    print("--初始化--")
    self._func = func
  def __call__(self):
    print('--裝飾器中的功能--')
    self._func()
@Decofunc
def showpy():
  print('showpy')
showpy()#如果把這句話注釋，重新運行程序，依然會看到"--初始化--"

關于如何在Python中使用閉包和裝飾器問題的解答就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關注億速云行業資訊頻道了解更多相關知識。