如何在Python中使用闭包和装饰器

如何在Python中使用闭包和装饰器？针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

python是什么意思

Python是一种跨平台的、具有解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言，其最初的设计是用于编写自动化脚本，随着版本的不断更新和新功能的添加，常用于用于开发独立的项目和大型项目。

闭包

1.函数引用

#coding=utf-8
def test1():
  print('This is test1!')
#调用函数
test1()
#引用函数
ret = test1
#打印ｉｄ
print('test1\t的地址：',id(test1))
print('ret\t\t的地址：',id(ret))
print('你会发现test1的地址和ret的地址是一样的！')
#通过引用调用函数
ret()

运行结果：

This is test1!
test1   的地址： 139879303947128
ret     的地址： 139879303947128
你会发现test1的地址和ret的地址是一样的！
This is test1!

1. 什么是闭包

在嵌套函数中，内部函数用到了外部函数的变量，则

称内部函数为闭包。

python中的闭包从表现形式上定义（解释）为：如果在一个内部函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包(closure).

上代码：

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

运行结果：

ret(20) =  30
ret(30) =  40

闭包的应用例子一：

看代码：

#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))

运行结果：

6
25

这个例子中，函数line与变量a,b构成闭包。在创建闭包的时候，我们通过line_conf的参数a,b说明了这两个变量的取值，这样，我们就确定了函数的最终形式(y = x + 1和y = 4x + 5)。我们只需要变换参数a,b，就可以获得不同的直线表达函数。由此，我们可以看到，闭包也具有提高代码可复用性的作用。

如果没有闭包，我们需要每次创建直线函数的时候同时说明a,b,x。这样，我们就需要更多的参数传递，也减少了代码的可移植性。

闭包思考：

1.闭包似优化了变量，原来需要类对象完成的工作，闭包也可以完成。
2.由于闭包引用了外部函数的局部变量，则外部函数的局部变量没有及时释放，消耗内存。

代码如下：

#coding=utf-8
#定义函数：完成包裹数据
def makeBold(func):
  def wrapped():
    return "<b>" + func() + "</b>"
  return wrapped
#定义函数：完成包裹数据
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())

运行结果：

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

装饰器(decorator)功能

1. 引入日志
2. 函数执行时间统计
3. 执行函数前预备处理
4. 执行函数后清理功能
5. 权限校验等场景
6. 缓存

装饰器示例

例1:无参数的函数

代码如下：

#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()

运行结果：

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:被装饰的函数有参数

#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)

运行结果：

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:被装饰的函数有不定长参数

#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)

运行结果：

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

例4:装饰器中的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)

代码如下：

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

如果修改装饰器为 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)

代码如下：

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

总结：

一般情况下为了让装饰器更通用，可以有return

例5:装饰器带参数,在原有装饰器的基础上，设置外部变量

#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()

运行结果：

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

可以理解为：

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

例6：类装饰器

装饰器函数其实是这样一个接口约束，它必须接受一个callable对象作为参数，然后返回一个callable对象。在Python中一般callable对象都是函数，但也有例外。只要某个对象重载了 call() 方法，那么这个对象就是

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

类装饰器demo：

class Decofunc(object):
  def __init__(self, func):
    print("--初始化--")
    self._func = func
  def __call__(self):
    print('--装饰器中的功能--')
    self._func()
@Decofunc
def showpy():
  print('showpy')
showpy()#如果把这句话注释，重新运行程序，依然会看到"--初始化--"

关于如何在Python中使用闭包和装饰器问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注亿速云行业资讯频道了解更多相关知识。