python中的闭包和装饰器

news2024/11/29 16:26:31

一.闭包

1.闭包的用途和用法

简单闭包

2.nonlocal关键字的作用

ATM闭包实现

注意事项

小结

二.装饰器

装饰器的一般写法（闭包写法）

装饰器的语法糖写法

一.闭包

1.闭包的用途和用法

先看如下代码：

通过全局变量account_amount来记录余额
尽管功能实现是ok的,但是仍有问题:

代码在命名空间上(变量定义)不够干净、整洁
全局变量有被修改的风险

在函数嵌套的前提下，内部函数使用了外部函数的变量，并且外部函数返回了内部函数，我们把这个使用外部函数变量的内部函数称为闭包。

将上述代码转为闭包的写法就是：

简单闭包

#简单闭包
def out(data):

    def a(data1):
        print(f"{data}<{data1}>{data}")
    return a

test=out("asdf")
test("1")
test("2")
test("3")
print("---------------------")
test=out("abc")
test("1")
test("2")
test("3")

结果是

代码中的test已经变成了函数a，之后就是引用函数a的参数

test得到的是一个内部函数，也称为闭包函数。当我们需要修改外部变量的时候，重新调用外部函数就可以了

2.nonlocal关键字的作用

除了重新调用外部函数去修改外部变量，还可以用nonlocal关键字

看下面代码：

当我们想直接修改外部变量income时，程序报错，不能够访问这说明如果我们想修改闭包引用的外部变量的话，我们需要加上nonlocal关键字去修饰一下。

#简单闭包
def out(income):
    def inner(num):
        nonlocal income
        income+=num
        print(income)
    return inner

a=out(1000)
a(100)

结果是

ATM闭包实现

#ATM实现

def atm(num):
    def make_money(money,pd=True):
        nonlocal num
        if pd:
                num += money
                print(f"存款{money},余额有{num}")
        else:
                num -= money
                print(f"存款-{money},余额有{num}")
    return make_money
a=atm(1000)
a(200)
a(500)
a(600,False)

结果是

注意事项

优点,使用闭包可以让我们得到:

无需定义全局变量即可实现通过函数,持续的访问、修改某个值
闭包使用的变量的所用于在函数内，难以被错误的调用修改

缺点:

由于内部函数持续引用外部函数的值,所以会导致这一部分内存空间不被释放，一直占用内存

小结

1.什么是闭包
定义双层嵌套函数，内层函数可以访问外层函数的变量将内存函数作为外层函数的返回,此内层函数就是闭包函数
2.闭包的好处和缺点

优点:不定义全局变量,也可以让函数持续访问和修改一个外部变量
优点:闭包函数引用的外部变量,是外层函数的内部变量。作用域封闭难以被误操作修改
缺点:额外的内存占用

3.nonlocal关键字的作用
在闭包函数（内部函数中)想要修改外部函数的变量值需要用nonlocal声明这个外部变量

二.装饰器

装饰器其实也是一种闭包，其功能就是在不破坏目标函数原有的代码和功能的前提下，为目标函数增加新功能。

希望给sleep函数，增加一个功能:

在调用sleep前输出:我要睡觉了
在调用sleep后输出:我起床了

我们可以直接

但是也可以用装饰器处理

装饰器的一般写法（闭包写法）

def sleep():
    import random
    import time
    print("睡梦中……")
    time.sleep(random.randint(1,5))#随机暂停1~5秒
def out(func):
    def inner():
        print("开始睡觉了")
        func()
        print("睡醒了")
    return inner
a=out(sleep)
a()
##########法二
print("______________")
def sleep():
    import random
    import time
    print("睡梦中……")
    time.sleep(random.randint(1,5))#随机暂停1~5秒
def out():
    def inner():
        print("开始睡觉了")
        sleep()
        print("睡醒了")
    return inner
a=out()
a()

结果是

装饰器的语法糖写法

def out(func):
    def inner():
        print("开始睡觉了")
        func()
        print("睡醒了")
    return inner
@out
def sleep():
    import random
    import time
    print("睡梦中……")
    time.sleep(random.randint(1,5))#随机暂停1~5秒
sleep()

结果是