2018年8月23日python中函数的高级操作:装饰器函数,偏函数,闭包函数,匿名函数(lambda表达式)

今天遇到的新单词:
principle  n原则

1.函数的引用赋值:
函数也是一个对象,函数有自己的内存地址
def show():
      print("这是一个函数")
print(id(show))    # 1922539728544
print(show)        # <function show at 0x0000026F32302EA0>

将函数的地址赋值给一个变量
a = show
通过变量也可以调用执行函数
a()

2.函数的传值操作:
设计模式:策略模式
def show(message)
     message()   
#show函数需要一个参数message,参数要求传递一个函数,传递的函数不同
也会让show函数的功能不同
def show_msg1():
    print("输出功能1")
def show_msg2():
    print("输出功能2")

#传递不同的参数函数会让show函数实现不同的功能,函数的传值操作告诉我们
函数也可以当做参数传递给另一个函数
show(show_msg1)
show(show_msg2)

3.装饰器函数:
OCP原则:开闭原则[open close principle],为了软件开发的稳定性而设计的原则,
被广大项目组所遵循,指导我们如何建立一个稳定的、灵活的系统,开闭原则的含义是
说一个软件实体应该通过扩展来实现功能变化,而不是通过修改已有代码来实现功能变化。
一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放,对修改关闭。
当开发完一个项目之后如果客户想要添加新的功能,python提供了装饰器函数,可以添加一个装
饰器函数,然后在项目中的每个函数或者方法上边添加装饰器的注解,就可以实现在不修改原来
函数代码的前提下给函数添加新的功能。装饰器函数可以用在函数和类型中的方法上。

例如:项目开发完了,客户想要每个函数执行之前输出函数将要执行,在函数执行完毕之后
输出函数执行完毕这两个语句的话就可以使用装饰器函数。

同时有两种比较普通的操作:
1.在原来定义的函数中添加用户想要增加的功能,这种操作违反了OCP原则,是错误的
2.在函数调用的地方,前后添加代码,这样的话如果函数多的话操作太过繁琐,代码执行的地方,
很容易造成代码之间的冲突。

正确的方式是创建一个装饰器函数:
# 定义一个装饰器函数
def decorate(fn): #(函数名随意)
     def wrapper(*args, **kwargs):    #(定义一个接受万能参数的函数,函数名随意)
         print("函数准备执行。。。")
         result = fn(*args, **kwargs)
         print("函数执行完毕。。。")
         return result       #返回调用函数 如:record_info()/show_info()
     return wrapper       #返回内部函数给python解释器,用于展示结果,这句是固定格式,必须要写


@decorate
def record_info():
     print("实现的功能1")

@decorate
def show_info():
     print(""实现的功能2)

#展示结果,函数的调用方式不需要改变,执行过程中会在每个功能实现的前后都添加函数执行开始和结束
record_info()
show_info()

装饰器函数具体的执行过程是:
用和原来一样的方式调用record_info()函数的时候,程序会发现在该函数的上边有一个注解,然后会先执行注解中
的内容,注解里面的内容也就是装饰器函数里面的内容,注解的意思是把想要执行的函数传给fn,同时会接收函数
执行需要的参数,内容执行完之后会返回执行结果到调用的函数record_info(),然后返回到python解释器输出执行结果,
这时想要添加的输出语句就输出来了,实现了添加语句的功能

装饰器函数要满足如下条件:
1、不能改变原来函数的代码。2、为函数添加新的功能。3、不能改变函数的调用方式

4.函数的拓展:
1>偏函数:基本没什么用,现在的操作通常是通过提供默认参数来解决
2>闭包函数:熟悉语法即可
3>匿名函数:熟悉操作即可

偏函数:
python中的偏函数,就是一个语法糖
def show(name, msg):
    print(name, ":", msg)
from functools import partial
s = partial(show, msg="HI")
s("tom")   
#偏函数的意思就是首先引入偏函数的模块,然后把需要执行的函数引入,因为函数的执行需要两个参数,但是
现在只有一个参数tom,所以需要事先定义一个参数的值,然后用偏函数模块生成的对象执行想要执行的函数,
这样做反而让程序的执行更加复杂了,所以现在的解决方案是直接给参数提供一个默认参数,如下:
def show2(name ,msg = None)
     print(name, ":", msg)

show("tom", "hello")
show("jerry")
提供默认参数的方式比使用偏函数的方法更加简单

闭包函数:
所谓的函数闭包本质是函数的嵌套和高阶函数。下面是实现函数闭包要满足什么条件(缺一不可):
1)函数必须嵌套函数
2)内嵌函数必须引用一个定义在闭合范围内(外部函数里)的变量——内部函数引用外部变量
3)外部函数必须返回内嵌函数——必须返回那个内部函数
装饰器函数是函数闭包的一种经典应用
函数闭包的案例:
def outer():
    msg = "这是一个局部变量"
    print("这是一个函数", msg)
    def inner():                                        #函数中嵌套函数
        print("引用外部变量msg", msg)    #引用外部函数的变量
               return msg
    return inner                                       #返回内部函数    

#调用执行函数,得到了一个函数对象
my_func = outer()

#可以执行函数得到数据
msg = my_func()
print(msg)

闭包函数的作用:可以保持程序上一次运行后的状态然后继续执行,装饰器函数就是
保持原来函数的代码正确执行然后为函数添加新的功能。

匿名函数:
匿名函数就是lambda表达式:通过一个表达式实现函数的功能
基本语法: 函数名 = lambda 参数列表 :表达式语句
注意事项:lambda表达式,主要是用来替代功能简单的函数的!提高代码的简洁性
#  不要滥用!大量使用lambda表达式会造成代码可读性的严重下降!
匿名函数实例:
fn = lambda x,y: x + y

#等价于:
def fn2(x, y):
     return x+y

print(fn(1,2))
print(fn2(1,2))

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