python 笔记（名称空间、内置函数、闭包、装饰器)

一.名称空间、作用域、取值顺序等。

　　1.（1）名称空间：当程序开始运行时，代码自上而下开始依次执行，他会将变量与值的对应关系存储在一个空间中，这个空间就叫名称空间，命名空间，全局名称空间，当程序遇到函数时，他会将函数名存在内存中，函数体莫不关心。当函数执行时，内存会临时开辟一个空间，存放函数体里面的代码（变量，代码等）,函数外面访问不到临时空间的内容，随着函数的执行完毕，临时名称空间会释放掉，向这个临时开辟的空间叫临时名名称空间，也叫局部名称空间。

　　（2）python 中名称空间分三种：
    　　内置名称空间。
    　　全局名称空间。
    　　局部名称空间。

　　（3）作用域：全局作用域：
        　内置名称空间。
        　全局名称空间。
    　（4）局部作用域
        　局部名称空间。

　    （5）加载顺序：
    　　  内置名称空间 ---> 全局名称空间(当程序执行时) ---> 局部名称空间(当函数调用时)
　    （6）取值顺序：单向不可逆
    　　   局部名称空间(当函数调用时) -->全局名称空间(当程序执行时) -->内置名称空间

　　（7）.函数的嵌套操作：也就是说函数里面可以在定义多个函数嵌套起来使用，示例如下：

　　　　 

二.内置函数

　　1.内置函数的两个关键词：

　　globals() 返回一个字典，字典里面的内容是全局作用域的内容。
　　locals():返回一个字典，当前位置 的所有变量。

　　代码示例如下：

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　　可以看到：无论在哪个位置，globals()打印出来的都是全局作用域的内容，而locals()就不一样,在函数里边，locals()打印的是函数里边的局部变量，而在函数外边则打印出来的是当前位置的全局变量。

　　案例二代码：

　　

　　这里的答案就相当明显了：global()未打印出，因为当前没有全局变量，而locals打印出了当前位置的局部变量：name1和age1

三.全局变量和局部变量的使用：

　　这里先重复上一个概念：取值顺序：单向不可逆
   　 局部名称空间(当函数调用时) -->全局名称空间(当程序执行时) -->内置名称空间

　　这里有两个关键词：global和nonlocal

　  （1）.global:引用并改变一个全局变量，在局部作用域声明一个全局变量：

　　先看这样一个例子：

　　

 　　

　　这样看程序是报错的，而报错原因是因为在函数里边并没有定义count变量，count = 1只是定义的一个全局变量，在函数里边并不能调用的到，但如果我们想用呢？这里就用到了global这个关键字：

 　　

　　这样，代码就能正常执行啦，global 的作用就是引用并改变一个全局变量，在局部作用域声明一个全局变量。

　　当然也可以在局部变量里声明变量，让它当做全局变量来使用：

　　

　　（2）nonlocal:不能操作全局变量，从那层引用就从那层开始改变：

　　

　　取值：引用而不是改变
 　    取值是从小到大取值 LEGB
        想改变上层空间的变量 要用到global nonlocal

　（3）.对于可变的数据类型，dict、list、set不能使用global/nonlocal参数。

　　

　　如果默认参数是一个可变的数据类型，那么他在内存中永远是一个

　　

四.函数名的应用。

　　（1）.打印函数名：

　　

　（2）.函数名可以作为容器类数据的元素：

　　

　　（3）.函数名可以作为函数的参数传递进来：

　　

　　（4）.函数名可以作为函数的返回值:

　　

五.闭包：

　　（1）.闭包：内层函数对外层函数非全局变量的引用，就叫做闭包

　　

　　这里的inner函数就是内层函数，调用的name变量就是对外层函数非全局变量的引用。

　　这里有一个.__closure__方法就是判断是不是闭包，如果打印出cell之类的信息就是闭包，如下:

　　

　　如果 python 解释器遇到了闭包，他有一个机制，这个闭包不会随着函数的结束而释放。

六.装饰器：

　　（1）.什么是装饰器，装饰器本质就是闭包，就是在不影响原函数功能的前提下，增加一些额外的功能，如打印日志，执行输出的一些功能，接下来一步步引入装饰器的概念：

　　有这样的这一个需求：假设要测试一个函数的执行效率（即运行这个函数需要多长时间），我们首先想到的应该是这个样子：

 　　版1：

　　

　　这个时候你可能会发现这样程序不具有模块化，要将测试函数用函数封装起来更好一点：

　　版2：

　　

　　这个时候又有问题了，假设有1000个测试函数，那我岂不是要写1000个timer函数，太冗余了，何不把测试函数当成一个参数传递进来呢，这就会更便捷一点：

　　版3：将测试函数以参数的形式传递进来

　　

　　这个时候又有问题了，试想：我每测试一个函数就要按照这样的格式去写，那是不是就改变了我原有函数的执行方式了呢？这样不好，再次进行改版：

　　版4：尽量不要改变原来函数的执行方式

　　

　　这样虽然大致满足了我的需求，但是调用的时候还是多传递了一个参数进来，这样不太好，有没有一种方法，不改变他的调用方式呢？继续改版

　　版5：不改变原来函数的运行方式：

　　

　　这个时候就基本满足我们的要求啦，也没有改变原有函数的调用方式，但每次调用前我们总要先执行 fun = timer(fun)函数，太麻烦啦，python里边提供一个@符号也就是语法糖的概念代替这一句话：

　　版6：引入语法糖：

　　

　　这样程序及基本算完事啦，还有一个问题，试想如果人家要测试的函数有参数怎么办？你总不能再次给人家开发一个timer吧，这里我们还需要加上参数

　　版7：加入参数

　　

　　现在参数加进去了，但如果要有返回值该怎么办呢？简单，定义一个参数接收并返回就行了，继续改。。。

　　版8：加入返回值：

　　

　　到这里就是一个完整的装饰器啦，既不需要改变原来函数的调用方式，也具有传递参数、返回值的功能！

　　装饰器的格式：