闭包函数以及装饰器函数w1的应用
1.闭包函数
1.定义
内部函数对外部函数作用域中的变量的引用
2.闭包函数定义格式
- 函数B()在函数A()的内部定义
- 函数B中的变量可以是函数A的变量
- 函数A的返回值必须是函数B的引用**(名字不带括号)**
例如：在下图例子中，func()就是外部函数，inner()就是内部函数(闭包函数)。函数func()的返回值是inner这个函数，因此可以理解为func(10)他不是一个值，而是一个函数。
def func(n1):
print("func start")
def inner(n2):
print("inner start")
return n1+n2
print("func end")
return inner
temp=func(10)(5)
print(temp)
#上面两行还可以以写成
#temp=func(10)
#print(temp(5))
3.闭包函数的调用
在上图例子中，运行结果为：
func start
func end
inner start
15
例如：写一个一元一次函数y=ax+b的运行程序，a，b，x均自定义。在正常情况下，函数在调用并执行完之后内部的变量就会返还给系统，但是在闭包函数中，先执行完了func()函数，但是再执行inner()函数时还是可以获取到a,b的值的。因此闭包函数保存了外部函数变量的值，延长了这些变量的生命周期。代码如下：
def func(a,b):
def inner(n2):
return a*x+b
return inner
#求解y=2x+3，当x=1时
temp1=func(2,3)
print(temp1(1))
def f():
a=1
def inner():
b=a+1
return b
return inner
又例如上图的闭包函数运行是正确的。但是把b改成a之后就会报错，因为你如果把b改成a之后，当出现a=a+1时，该等式左边出现的变量a会被认为是一个局部变量；导致系统会认为等式右边的a和左边的a是同一个，那么系统就会去寻找，发现在inner内部函数里面没有定义a，在inner()括号的形参里面也没有a，因此就会报错，所以尽量避免重名。一定要使用重名的话可以使用下面的代码：
def f():
a=1
def inner():
nonlocal a
#上面这条语句的意思就是指明等号右边的a不是和内部函数中的a一样属于inner的局部变量，而是外部变量。
a=a+1
return b
return inner
2.装饰器
1.概述
装饰器就是闭包函数的一种应用。它是一个嵌套的函数，内部是闭包函数，外部函数接收的是被装饰的功能函数f，闭包里面增加扩充功能，然后执行函数的调用。它的需求是在不改动函数的前提下，对函数的功能进行扩充。必须遵守"封闭开放"原则：
- 封闭：函数功能已经完成的情况下，需要添加新功能，原则上不去改动函数本身。(函数封装后无法改动)
- 开放：函数功能根据需要能够不断更新，添加新功能。
例如，在函数：
def func():
print("hello")
的基础之上再添加功能，打印输出系统时间，代码如下：
import time
#装饰器函数
def w1(f):
def inner():
f()
print(time.ctime())
return inner
def func():
print("hello")
temp=w1(func)
temp()
初始功能函数为func()，其实装饰器函数就相当于自定义的一个函数w1，把初始功能函数作为参数传进去，然后在w1的内部闭包函数里面写上初始功能函数以及添加功能函数print(time.ctime())。或者还有另外一种形式改写最后两行并用上@符号，代码如下：
import time
#装饰器函数
def w1(f):
def inner():
f()
print(time.ctime())
return inner
@w1
def func():
print("hello")
func()
2.装饰器的定义步骤
- 有一个初始功能函数func()，需要增加新功能。
- 定义一个函数w1，形参接收一个函数名。
- 在w1里定义闭包函数inner，在inner调用w1的形参(其实就是调用初始功能函数)，并增加新的功能。
- 自定义函数w1的返回值为闭包函数inner。
- 在函数func()前面使用
@w1来表示装饰器的调用。
补充：另外如果你想要输出函数名的话，可是使用f._name_方法来表示函数的函数名。
3.装饰器装饰各种不同的函数
1.装饰无参函数
def w1(f):
def inner():
f()
print(time.ctime())
#print("{}函数正在执行".format(f.__name__))
return inner
def func():
print("hello")
temp=w1(func)
temp()
2.装饰有参数的函数
def w1(f):
def inner(a,b):
print("函数正在运行");
f(a,b)
return inner
@w1
def func(a,b):
print(a+b)
func(11,22)
#输出结果为33
如上图，func(11,22)被装饰后，调用的是w1里的inner函数；inner函数必须接收相同个数的参数；inner里把参数传递给被装饰的函数。
3.装饰不定长参数的函数
def w1(f):
def inner(*args):
print("函数正在运行");
f(*args)
return inner
@w1
def func1(a,b):
print(a+b)
def func2(a,b,c):
print(a+b+c)
func1(11,22)
#输出结果为33
func2(11,22,33)
#输出结果为66
4.装饰有返回值的函数
def w1(f):
def inner(*args):
print("函数正在运行");
return f(*args)
return inner
@w1
def func1(a,b):
print(a+b)
x=func1(11,22)
print(x)
#输出结果为33
当闭包函数inner有返回值时，在执行函数时要用变量去接收函数值。否则无法输出相应内容。有返回值的函数必须在被装饰的时候也有返回值。
5.通用性装饰器
def w1(f):
def inner(*args,**kwargs):
print("函数正在运行");
return f(*args,**kwargs)
return inner
6.装饰器带参数
def w(x):
def w1(f):
def inner(*args,**kwargs):
print("{}正在运行".format(x));
return f(*args,**kwargs)
return inner
return w1
@w("张三")
def func(a,b):
return a+b
x=func(11,22)
print(x)
当装饰器带参数时，可以在外面再包一层函数定义，参数用来传递装饰器的参数。装饰器的参数不能在w1中传递，w1的参数只能是初始功能函数名。