闭包的构成条件：

  1. 在函数嵌套(函数里面再定义函数)的前提下
  2. 内部函数使用了外部函数的变量(还包括外部函数的参数)
  3. 外部函数返回了内部函数

简单来说就是：有嵌套，有引用，有返回。

然后最近在敲代码的过程中发现：被装饰的函数和闭包中的内部函数都是一样的参数。

简单闭包

闭包其实是为了装饰器服务的，闭包其实本身没什么用。

关键点在于创建闭包实例，比如$f = fun_out(1)$其实$f$不是普通变量，而是一个函数对象。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
def fun_out(num1):
    # 定义外部函数
    def fun_inner(num2):
        # 内部函数使用了外部函数的变量
        result = num2 + num1
        print("结果是: ", result)
    # 外部函数返回了内部函数，这里返回的内部函数就是闭包
    return fun_inner
  
f = fun_out(1)  # 创建闭包实例

f(2)
f(3)
  1. 当返回的内部函数使用了外部函数的变量就形成了闭包
  2. 闭包可以对外部函数的变量进行保存

闭包的作用

闭包的作用: 闭包不仅可以保存外部函数的变量还可以提高代码的可重用性（不需要再手动定义额外的功能函数

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
def config_name(name):  # 定义外部函数
    # 内部函数使用了外部函数的变量
    def say_info(info):
        print(name + ":" + info)

    return say_info

tom = config_name("Tom")
tom("你好！")
tom("你好，在吗？")

jerry = config_name("jerry")
jerry("不在，不和你玩！")

闭包-nolocal关键字

类似于在局部范围内（函数内）修改全局变量的一个性质。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
def fn_outer():
    a = 100

    def fn_inner():
        nonlocal a
        a += 1
        print(a)

    return fn_inner


if __name__ == '__main__':
    fn_inner = fn_outer()
    fn_inner()
    fn_inner()
    fn_inner()

装饰器的功能特点:

如下的函数是演示装饰器的第一种写法。也就是偷偷摸摸给函数添加了一个需要登录的功能，函数名称不变。

  1. 不修改已有函数的源代码
  2. 不修改已有函数的调用方式
  3. 给已有函数增加额外的功能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
def check(fn):
    # 追加一个登陆验证的功能
    def inner():
        print("请先登陆!")
        fn()
    return inner


def comment():
    print("发表评论！")


comment = check(comment)
comment()
  • 闭包函数有且只有一个参数，必须是函数类型，这样定义的函数才是装饰器。
  • 写代码要遵循开放封闭原则，它规定已经实现的功能代码不允许被修改，但可以被扩展。

装饰器的语法糖写法

如果有多个函数都需要添加登录验证的功能，每次都需要编写func = check(func)这样代码对已有函数进行装饰，这种做法还是比较麻烦。

Python给提供了一个装饰函数更加简单的写法，那就是语法糖，语法糖的书写格式是: @装饰器名字，通过语法糖的方式也可以完成对已有函数的装饰

糖写法演示

1
2
3
@check
def comment():
    print("发表评论")

@check ==> comment = check(comment)

使用装饰器添加登陆验证功能

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
def check(fn):
    print("装饰函数执行了")
    def inner():
        print("请登陆....")
        fn()
    return inner

@check    # @check 等价于 comment = check(comment)
def comment():  # 装饰器的执行时间是加载模块时立即执行。
    print("发表评论！")

comment()  # 调用函数

使用装饰器对函数执行时间进行统计

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
import time

def get_time(func):
    # 定义函数的嵌套，
    def inner():
        begin_time = time.time()
        func()   # 内部函数使用了外部函数的变量包括参数
        end_tiem = time.time()
        print("函数执行花费了:%f" % (end_tiem-begin_time))
        print("测试:",end_tiem-begin_time)
    return inner  # 外部函数返回了内部函数


@get_time   # 等价于test = get_tiem(test)
def test():
    for i in range(10000000):
        i += 1
    print(i)

test()

带有不定长参数的装饰器

*args和**kwargs都是可变长度参数的方式

*args：用于传递不定数量的位置参数，它会将所有的位置参数打包成一个元组(tuple)。

**kwargs：用于传递不定数量的关键字参数，它会将所有的关键字参数打包成一个字典(dictionary)。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
def logging(fun):  # 这里fun = sum_num
    # *args和**kwargs都是可变长度参数的方式，它们之间的区别如下：
    #
    # *args：用于传递不定数量的位置参数，它会将所有的位置参数打包成一个元组(tuple)。
    #
    # **kwargs：用于传递不定数量的关键字参数，它会将所有的关键字参数打包成一个字典(dictionary)。
    def inner(*args, **kwargs):
        print("--正在努力计算--")
        fun(*args, **kwargs)  # 调用sum_num
    return inner

@logging  # 这里sum_num = logging(sum_num)
# 执行到这里就有 sum_num = inner
def sum_num(*args, **kwargs):
    result = 0
    for vaules in args:  # args元组形式
        result += vaules

    for vaules in kwargs.values():  # kwargs将所有参数转化为字典类型的数据
        result += vaules

    print(result)

sum_num(1, 2, a=10)

通用装饰器

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
# 通用装饰器
def logging(fn):  # 2,将函数sum_num 作为参数传递
    def inner(*args, **kwargs):
        print("--正在努力计算--")
        result = fn(*args, **kwargs) # fn = sum_num, fn = subtraction
        return result

    return inner


# 使用语法糖装饰函数
@logging  # 1 这里sum_num = logging(sum_num)  -- 之后sum_num = inner,调用sum_num相当于调用inner
def sum_num(*args, **kwargs):
    result = 0
    for value in args:
        result += value

    for value in kwargs.values():
        result += value

    return result


@logging  # 3,这里subtraction = logging(subtraction) 之后subtraction = inner,调用subtraction相当于调用inner
def subtraction(a, b):
    result = a - b
    print(result)

result = sum_num(1, 2, a=10)  # 调用sum_num 函数即调用inner函数，其中fun()为sum_num()本体
print(result)

subtraction(4, 2)