一、閉包

（1）作用域

學(xué)習(xí)閉包前先要回顧一下作用域的知識(shí)：作用域一般分為全局作用域和局部作用域，對(duì)應(yīng)使用的就是全局變量和局部變量；

值得注意的是在局部作用域中可以訪問全局變量，而全局作用域中是不能訪問局部變量的

原因：Python的底層存在一個(gè)內(nèi)存回收空間，用于加快計(jì)算機(jī)的運(yùn)行；變量同樣需要占用內(nèi)存，當(dāng)局部作用域所代表的函數(shù)在運(yùn)行過后，其內(nèi)部的變量和程序會(huì)被Python當(dāng)作已經(jīng)使用過的內(nèi)存進(jìn)行回收

既然是范圍方面的程序就會(huì)有解決的方法，當(dāng)程序中需要在全局作用域?qū)崿F(xiàn)對(duì)局部變量的訪問時(shí)，就要用到閉包了

（2）閉包的含義

閉包：在函數(shù)嵌套的前提下，內(nèi)部的函數(shù)使用了外部函數(shù)的變量，外部函數(shù)又返回了內(nèi)部函數(shù)，這時(shí)這個(gè)內(nèi)部函數(shù)就是閉包

（3）閉包的構(gòu)成

如何區(qū)分一個(gè)程序是否存在閉包，閉包一般有三步構(gòu)成的條件：

1、存在函數(shù)的嵌套

2、有內(nèi)部函數(shù)的對(duì)于外部函數(shù)的引用

3、有外部函數(shù)對(duì)內(nèi)部函數(shù)進(jìn)行返回（即return）

這里需要注意的是，閉包引用了外部函數(shù)的變量，所以外部函數(shù)的變量在運(yùn)行完外部函數(shù)之后其內(nèi)存并沒有得到釋放，會(huì)消耗內(nèi)存

經(jīng)典閉包的構(gòu)成例子：

def outer():
     num = 20
     def inner():
         print(num)
     return inner

f = outer()
f()

1、存在嵌套函數(shù)：outer是外部函數(shù)，inner是內(nèi)部函數(shù)

2、內(nèi)部函數(shù)inner引用了外部函數(shù)outer中的自由變量num

3、外部函數(shù)outer返回了內(nèi)部函數(shù)inner的引用

4、當(dāng)outer()執(zhí)行完畢后，返回的inner函數(shù)依然可以訪問并保留對(duì)變量num的綁定，形成閉包

（4）閉包實(shí)現(xiàn)對(duì)外部變量的修改

這里要引用一個(gè)新的關(guān)鍵詞nonlocal；它是用于聲明函數(shù)內(nèi)部修改函數(shù)外部的變量，這個(gè)變量不是全局變量

它和global關(guān)鍵字不同就在于global在函數(shù)內(nèi)部聲明變量，但這個(gè)變量是全局變量

二者在實(shí)際的使用是相似的，只是使用的場(chǎng)景和作用不同

閉包實(shí)現(xiàn)修改的案例：

def outer():
     res = 20

     def inner(num):
         nonlocal res
         res += num
         print(res)
     return inner

f = outer()
f(1)
f(2)

res作為外部函數(shù)的局部變量，num作為內(nèi)部函數(shù)的變量；res+=num就能直接修改res變量，再打印res引用外部函數(shù)變量，outer()再返回內(nèi)部函數(shù)inner形成閉包，最后全局使用外部函數(shù)，可以看到這時(shí)的f(1)和f(2)中res發(fā)生了變化，而且是遞進(jìn)改變的

二、裝飾器

（1）什么是裝飾器

裝飾器：在不改變現(xiàn)有函數(shù)代碼和函數(shù)調(diào)用的前提下，實(shí)現(xiàn)給函數(shù)增加額外的功能

裝飾器本質(zhì)上也是一個(gè)閉包函數(shù)

（2）裝飾器的定義

def register(fn):
    def inner():
        print('開始注冊(cè)')
        fn()
    return inner

@register
def login():
    print('登錄成功')

login()

register就是一個(gè)裝飾器函數(shù)，接收函數(shù)fn為參數(shù)；

@register語法就是將裝飾器應(yīng)用于login函數(shù)中

調(diào)用login時(shí)其實(shí)是調(diào)用了裝飾器register中的inner函數(shù)，所以先打印開始注冊(cè)，然后打印登錄成功

效果如下：

（3）裝飾器的簡(jiǎn)單使用

import time
def get_time(fn):
    def inner():
        start = time.time()
        fn()
        end = time.time()
        print(f"執(zhí)行時(shí)間為：{end - start}s")
    return inner

@get_time
def demo():
    for i in range(1000000):
        print(i)

demo()

這個(gè)裝飾器功能用于可以計(jì)算下面demo()函數(shù)運(yùn)行完的執(zhí)行時(shí)間，感興趣可以深入了解一下

（4）裝飾器的形式（了解即可）

帶參數(shù)的裝飾器

def log(fn):
    def inner(*args, **kwargs):
        fn(*args, **kwargs)
    return  inner

@log
def demo_1(*args, **kwargs):
    res = 0
    for i in args:
        res += i

    for i in kwargs.values():
        res += i
    print(res)

demo_1(10, 20, a=30, b=40)

關(guān)于不定長參數(shù)，在之前的Python學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了，這里不多闡述

帶返回的裝飾器

def log(fn):
    def inner(*args, **kwargs):
        return fn(*args, **kwargs)
    return inner

@log
def demo_1(a, b):
    res = a - b
    return res

print(demo_1(20,10))

通用裝飾器

def log(fn):
    def inner(*args, **kwargs):
        return fn(*args, **kwargs)
    return inner

@log
def demo_1(a, b):
    res = a + b
    return res

print(demo_1(20,10))

@log
def demo_2(a, b, c):
    res = a + b + c
    return res
print(demo_2(20,10,5))

一般裝飾器形式以這個(gè)為準(zhǔn)

可以看到裝飾器的形式一般都大差不差，按照閉包的形式遵循一定的規(guī)則，然后調(diào)用函數(shù)即可

（5）裝飾器的擴(kuò)展（了解）

使用裝飾器傳遞參數(shù)

基本語法：

def 裝飾器名(形參):
    #代碼
@裝飾器名('參數(shù)')
def 被裝飾函數(shù)():
    #代碼

代碼：

def log(flag):
    def f1(fn):
        def inner(*args, **kwargs):
            if flag == '+':
                print("正進(jìn)行加法運(yùn)算")
            elif flag == '-':
                print("正進(jìn)行減法運(yùn)算")
            return fn(*args, **kwargs)
        return inner
    return f1

@log('+')
def demo_1(a, b):
    res = a + b
    return res

@log('-')
def demo_2(a, b):
    res = a - b
    return res

print(demo_1(20,10))
print(demo_2(100,10))

效果如下：

類裝飾器

基本語法：

class 類裝飾器():
    #代碼

@類裝飾器名稱
def 函數(shù)():
    #代碼

代碼：

class Check():
    def __init__(self, fn):
        self.__fn = fn

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("開始檢查")
        self.__fn(*args, **kwargs)

@Check
def comment():
    print("正在檢查")

comment()

效果如下：

其實(shí)就是在裝飾器的基礎(chǔ)上用到了類的方法

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Python中閉包和裝飾器學(xué)習(xí)攻略的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python閉包和裝飾器內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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