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python闭包函数

发布时间: 2023-04-04 12:03:59

‘壹’ 求帮助,python闭包和返回函数问题

(1)unpack tuple和list, 可以让函数返回多个值

def count():
return (1, 2, 3) # 或者 return [1, 2, 3]

# 把列表解包,把1 2 3 分别赋值给 a b c
a, b, c = count()
print a, b, c
# 输出 1, 2, 3

(2)假设你知道Python的dict类型。Python中,在函数中定义一个变量的时候,会在一个隐藏的叫locals的dict里面插入key-value,其中key是变量名,value是变量值。而引用一个变量的时候,则首先会在这个叫locals的dict里面,根据变量名作为key,去查对应的值。

var = 1 # 你可以认为这里进行了 locals['var'] = 1 的操作
print var # 在对var变量进行求值的时候,就在locals['var']里面找var变量对应的值

(3)for循环中,每次循环只是给 `i` 重新绑定值

for i in (1, 2, 3):
print i

print i
# 一次输入 1 2 3 3

每次`for i in (1, 2, 3)`相当于在`print i`之前,进行了
`locals['i'] = 1`
`locals['i'] = 2`
`locals['i'] = 3`
的操作
所以最后的`print i`再去locals字典里面找`i`的时候,就变成 3 了。
(4)闭包是 一个函数加上这个函数引用的外部变量

var = 1
def f():
print var
# 这里的闭包是函数 f 和 f 引用的外部变量 var

def count():
var2 = 2
def f():
print var2
# 这里的闭包是函数 f 和 f 引用的外部变量 var2
return f

拿第一个函数 f 来说。在 f 运行的时候,解释器拿着'var'这个字符串去locals字典里面找,发现找不到,于是在closure字典里面找,最后closure字典里面找,你可以认为就是找closure['var'],然后发现找到对应的值。count里面的 f 函数同理。
(为了容易理解,我这里说谎了。实际上 f 压根没有closure,count里面的 f 才有。其实closure压根不是像locals那样的字典)
(5)函数定义时,函数只是记录变量的名字。
要区分什么是名字,什么是值。
`i = 1`这里 i 只是名字,只是一个字符串 'i' 。这句话运行完,locals['i'] = 1,就说 i 对应的值是1

def count():
fs = []
for i in range(1, 4):
# 定义一个函数,等价于运行了 locals['f'] = 真正生成的函数
# 每次循环,这里都会重新生成一个函数,然后把重新生成的函数赋值给 locals['f']
def f():
return i * i # 引用了'i'这个名字,但并不是引用了'i'对应的值

# 等价于 locals['fs'].append(locals['f'])
# f 不是函数,它只是一个名字'f'。f 引用的东西,也就是locals['f']才是真正的函数
fs.append(f)
# 于是这个for循环生成了三个函数,这三个函数是没有名字的,这个函数运行完后,它们跟'f'这个名字就毛关系都没有了(是的我说慌了,但可以先不管)
# 把整个列表返回,这个列表包含了三个函数
return fs

# count()返回三个函数的列表,unpack 列表的语法把列表中的三个函数抽出来,重新给他们命名为 f1, f2, f3
# 也就是说,
# locals['f1'] = 列表中的第1个函数
# locals['f2'] = 列表中的第2个函数
# locals['f3'] = 列表中的第3个函数
# 这三个函数跟'f'这个名字现在毛关系都没有。(其实是有的,但为了说明需要简化,现在你可以完全不管括号里面说的话)
f1, f2, f3 = count()
print f1(), f2(), f3()
# 好了我们运行它们,输入都是 9

# def f():
# return i * i

这是因为 f1 现在对应的函数,里面引用了 'i' 这个字符串,我们根据 'i '这个字符串去找它对应的值,先找到 f 当前的locals字典,发现没有,因为函数定义的时候没有定义 i 变量。然后再去closure['i']里面找,因为Python是通过closure字典实现闭包的(就当它是对的好不好),所以我们可以在closure['i']找到值,这个值就是我们上一次运行的时候count函数里面残留的locals['i'],而由于for循环三遍之后,locals['i'] == 3,所以找到 i 的值就是3。所以最后输出都是9

‘贰’ “低门槛 手把手”python 装饰器(Decorators)原理说明

本文目的是由浅入深地介绍python装饰器原理

装饰器(Decorators)是 Python 的一个重要部分

其功能是, 在不修改原函数(类)定义代码的情况下,增加新的功能

为了理解和实现装饰器,我们先引入2个核心操作:

在这个例子中,函数hi的形参name,默认为'world'

在函数内部,又定义了另一个函数 howdoyoudo,定义这个函数时,将形参name作为新函数的形参name2的默认值。

因此,在函数内部调用howdoyoudo()时,将以调用hi时的实参为默认值,但也可以给howdoyoudo输入其他参数。

上面的例子运行后输出结果为:

这里新定义的howdoyoudo可以称作一个“闭包”。不少关于装饰器的blog都提到了这个概念,但其实没必要给它取一个多专业的名字。我们知道闭包是 函数内的函数 就可以了

当我们进行 def 的时候,我们在做什么?

这时,hi函数,打印一个字符串,同时返回一个字符串。

但hi函数本身也是一个对象,一个可以执行的对象。执行的方式是hi()。

这里hi和hi()有本质区别,

hi 代表了这个函数对象本身

hi() 则是运行了函数,得到函数的返回值。

作为对比,可以想象以下代码

此时也是b存在,可以正常使用。

我们定义2个函数,分别实现自加1, 自乘2,

再定义一个函数double_exec,内容是将某个函数调用2次

在调用double_exec时,可以将函数作为输入传进来

输出结果就是

7

27

同样,也可以将函数作为输出

输出结果为

6

10

有了以上两个核心操作,我们可以尝试构造装饰器了。

装饰器的目的: 在不修改原函数(类)定义代码的情况下,增加新的功能

试想一下,现在有一个原函数

在不修改原函数定义代码的情况下,如果想进行函数内容的添加,可以将这个函数作为一个整体,添加到这样的包裹中:

我们定义了一个my_decorator函数,这个函数进行了一种操作:

对传入的f,添加操作(运行前后增加打印),并把添加操作后的内容连同运行原函数的内容,一起传出

这个my_decorator,定义了一种增加前后打印内容的行为

调用my_decorator时,对这个行为进行了操作。

因此,new_function是一个在original_function上增加了前后打印行为的新函数

这个过程被可以被称作装饰。

这里已经可以发现,装饰器本身对于被装饰的函数是什么,是不需要考虑的。装饰器本身只定义了一种装饰行为,这个行为是通过装饰器内部的闭包函数()进行定义的。

运行装饰前后的函数,可以清晰看到装饰的效果

我们复现一下实际要用装饰器的情况,我们往往有一种装饰器,想应用于很多个函数,比如

此时,如果我们想给3个print函数都加上装饰器,需要这么做

实际调用的时候,就需要调用添加装饰器的函数名了

当然,也可以赋值给原函数名

这样至少不需要管理一系列装饰前后的函数。

同时,在不需要进行装饰的时候,需要把

全部删掉。

事实上,这样并不方便,尤其对于更复杂的装饰器来说

为此,python提供了一种简写方式

这个定义print1函数前的@my_decorator,相当于在定义完print1后,自动直接运行了

不论采用@my_decorator放在新函数前,还是显示地重写print1 = my_decorator(print1),都会存在一个问题:

装饰后的函数,名字改变了(其实不止名字,一系列的索引都改变了)

输出结果为:

这个现象的原因是,装饰行为本身,是通过构造了一个新的函数(例子中是wrap_func函数)来实现装饰这个行为的,然后把这个修改后的函数赋给了原函数名。

这样,会导致我们预期的被装饰函数的一些系统变量(比如__name__)发生了变化。

对此,python提供了解决方案:

经过这个行为后,被装饰函数的系统变量问题被解决了

输出结果为

刚才的例子都比较简单,被装饰的函数是没有参数的。如果被装饰的函数有参数,只需要在定义装饰行为时(事实上,这个才更通用),增加(*args, **kwargs)描述即可

之前的描述中可以感受到,对于例子中的装饰行为(前后加打印),函数被装饰后,本质上是调用了新的装饰函数wrap_func。

因此,如果原函数需要有输入参数传递,只需要在wrap_func(或其他任意名字的装饰函数)定义时,也增加参数输入(*args, **kwargs),并将这些参数,原封不动地传给待装饰函数f。

这种定义装饰行为的方式更具有普遍性,忘记之前的定义方式吧

我们试一下

输出

这里需要注意的是,如果按照以下的方式定义装饰器

那么以下语句将不会执行

因为装饰后实际的函数wrap_func(虽然名字被改成了原函数,系统参数也改成了原函数),运行到return f(*args, **kwargs) 的时候已经结束了

因为装饰器my_decorator本身也是可以输入的,因此,只需要在定义装饰器时,增加参数,并在后续函数中使用就可以了,比如

此时装饰器已经可以有输入参数了

输出

你可能发现,为什么不用简写版的方法了

因为以上代码会报错!!

究其原因,虽然

等价于

但是,

并不等价于

这本身和@语法有关,使用@my_decorator时,是系统在应用一个以单个函数作为参数的闭包函数。即,@是不能带参数的。

但是你应该发现了,之前的@wraps(f)不是带参数了吗?请仔细观察以下代码

通过一层嵌套,my_decorator_with_parma本质上是返回了一个参数仅为一个函数的函数(my_decorator),但因为my_decorator对my_decorator_with_parma来说是一个闭包,my_decorator_with_parma是可以带参数的。(这句话真绕)

通过以上的定义,我们再来看

可以这么理解,my_decorator_with_parma(msg='yusheng')的结果是原来的my_decorator函数,同时,因为my_decorator_with_parma可以传参,参数实际上是参与了my_decorator的(因为my_decorator对my_decorator_with_parma是闭包), my_decorator_with_parma(msg='yusheng') 全等于 一个有参数参加的my_decorator

因此,以上代码等价于有参数msg传递的

比较绕,需要理解一下,或者干脆强记这种范式:

以上范式包含函数的输入输出、装饰器的输入,可以应对大部分情况了。

实验一下:

输出

以上是一个log装饰器,利用datetime统计了函数的耗时,

并且,装饰器可以进行输出文件操作,如果给出了文件路径,则输出文件,否则就打印。

利用这个装饰器,可以灵活地进行耗时统计

不设置输出文件地址,则打印。运行结果为:

也可以输出到文件

输出结果为

同时在当前目录生成了一个test.log 文件,内容为:

以上的装饰器都是以函数形式出现的,但我们可以稍做改写,将装饰器以类的形式实现。

这个装饰器类Log 上个例子里的装饰器函数log功能是一样的,同时,这个装饰器类还可以作为基类被其他继承,进一步增加功能。

原文 http://www.cnblogs.com/yushengchn/p/15636944.html

‘叁’ Python编程常用技巧

链接:https://pan..com/s/1Nb7euy7yqFQqALbBgKzlVw

提取码:dfsm

Python 编程高手之路。本课程分五个阶段,详细的为您打造高手之路,本课程适合有一定python基础的同学。

用Python可以做什么?可以做日常任务,比如自动备份你的MP3;可以做网站,很多着名的网站就是Python写的。总之就是能干很多很多事。

课程目录:

第一阶段

第一章:用户交互

第二章:流程控制

第三章:数据类型

第四章:字符编码

第五章:文件处理

第二阶段

第六章:函数概述

第七章:闭包函数

......

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