【python】：闭包和装饰器

一、闭包的标准定义

闭包函数中，return返回的函数多了一对括号()，也就是说：func_out 函数最后返回的是 func_inner()（带括号），这表示返回的是内部函数执行后的结果（也就是 None），而不是返回内部函数本身。所以后续调用 new_func() 时会报错，因为 new_func 实际是 None，不能被调用。

正确代码如下：

去掉括号后，所有报错都消失了，并且可以正确运行，如下:

这样就形成了一个基本且正确的闭包形式，如下：

#闭包的作用：可以保存外部函数的变量

#闭包的形成条件
#1、函数嵌套
#2、内部函数使用了外部函数的变量或者参数
#3、外部函数返回内部函数，这个使用了外部函数变量的内部函数称为闭包

#1、函数嵌套
def func_out():
    num1 = 10

    def func_inner():
        #2、内部函数使用了外部函数的变量
        result = num1 + 10
        print("结果：", result)
    #3、 外部函数要返回内部函数，这个使用了外部函数变量的内部函数称为闭包
    return func_inner


#获取闭包对象
#这个new_func就是闭包
#这里的new_func = func_inner
new_func = func_out()
new_func()

更改一下，给闭包内部的函数增加参数，如下：

#闭包的作用：可以保存外部函数的变量

#闭包的形成条件
#1、函数嵌套
#2、内部函数使用了外部函数的变量或者参数
#3、外部函数返回内部函数，这个使用了外部函数变量的内部函数称为闭包

#1、函数嵌套
def func_out():
    num1 = 10

    def func_inner(num2):
        #2、内部函数使用了外部函数的变量
        result = num1 + num2
        print("结果：", result)
    #3、 外部函数要返回内部函数，这个使用了外部函数变量的内部函数称为闭包
    return func_inner


#获取闭包对象
#这个new_func就是闭包
#这里的new_func = func_inner
new_func = func_out()
new_func(1)

运行结果如下：

总结：

#闭包的形成条件
#1、函数嵌套
#2、内部函数使用了外部函数的变量或者参数
#3、外部函数返回内部函数，这个使用了外部函数变量的内部函数称为闭包

二、闭包的使用

# 外部函数接收姓名参数
def config_name(name):
    # 内部函数保存外部函数的参数，并且完成数据显示的组成
    def inner(msg):
        print(name + ":" + msg)

    print(id(inner))
    return inner


#创建tom闭包实例
tom = config_name("tom")
#创建jerry闭包实例
jeff = config_name("jeff")

运行结果如下：

可见，tom和jeff这两个实例的内存地址是不一样的；

下面用闭包实现对话，如下：

# 外部函数接收姓名参数
def config_name(name):
    # 内部函数保存外部函数的参数，并且完成数据显示的组成
    def inner(msg):
        print(name + ":" + msg)

    print(id(inner))
    return inner


#创建tom闭包实例
tom = config_name("tom")
#创建jerry闭包实例
jeff = config_name("jeff")
# 如果执行tom闭包，因为已经保存了name参数，那么以后在输入的时候都是tom说的话：XXXXXX
tom('我是tom，大家一起玩吧！')
jeff('打死也不去！')
tom('我不吃人的！')
jeff('谁相信呢！')

运行如下：

三、修改闭包内使用的外部变量

# 1、函数财大
def func_out():
    num1 = 10

    def func_inner():
        # 在闭包内修改外部函数的变量
        num1 = 20   #本意是修改外部函数的变量，本质是在闭包内定义了局部变量
        # 2、内部函数使用外部函数的变量
        result = num1 + 10
        print(result)

    print('修改前的外部变量:', num1)
    func_inner()
    print('修改后的外部变量:', num1)
    # 3、返回内部函数
    return func_inner


# 创建闭包对象
new_func = func_out()
new_func()

运行结果如下：

下面使用nonlocal关键字修改闭包内的外部函数的变量，如下：

# 1、函数财大
def func_out():
    num1 = 10

    def func_inner():
        # 在闭包内修改外部函数的变量
        # num1 = 20   #本意是修改外部函数的变量，本质是在闭包内定义了局部变量
        # 在闭包内修改外部函数的变量需要使用nonlocal关键字
        nonlocal num1
        num1 = 20
        
        # 2、内部函数使用外部函数的变量
        result = num1 + 10
        print(result)

    print('修改前的外部变量:', num1)
    func_inner()
    print('修改后的外部变量:', num1)
    # 3、返回内部函数
    return func_inner


# 创建闭包对象
new_func = func_out()
new_func()

运行结果如下：

四、装饰器

1、装饰器的定义

就是给已有函数增加额外功能的函数，它本质上还是一个闭包函数；

装饰器的功能特点：

1、不修改已有函数的原代码

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

# 装饰器的目的是已有函数进行额外功能的扩展

# 定义装饰器
def decorator(func):    # 如果闭包函数的参数有且只有一个，并且是函数类型，那么这个闭包函数就称为装饰器
    def inner():
        print('已添加登陆验证！')
        func()
    return inner


def comment():
    print('发表评论')


# 调用装饰器对已有函数进行装饰
comment = decorator(comment)
comment()

通过调试可见，comment=inner，如下所示：

运行结果如下：

2、装饰器语法糖的写法

# 装饰器的目的是已有函数进行额外功能的扩展

# 定义装饰器
def decorator(func):    # 如果闭包函数的参数有且只有一个，并且是函数类型，那么这个闭包函数就称为装饰器
    def inner():
        print('已添加登陆验证！')
        func()
    return inner


# 装饰器语法糖写法：@装饰器名称，装饰器的语法糖就是在装饰函数后，写法更加简单
@decorator      # 等价于comment = decorator(comment)，就是说装饰器语法糖对此代码进行了封装。
def comment():  # 此处的comment = inner
    print('发表评论')


# 调用装饰器对已有函数进行装饰
# comment = decorator(comment)

# 调用方式不变
comment()

对代码进行调试，如下：

当调试指向@decorator的时候，可以看到@decorato指向的内存地址是：<function decorator at 0x00000205946CB420>，也就是说指向的是def decorator(func):处，如下：