python基础（12）——装饰器 & def函数语法 & 模块的导入 & 时间模块

 一、装饰器 decorator(专业提高篇) 

  什么是装饰器
        装饰器是一个函数,主要作用是用来包装另一个函数或类(后面才讲)
        包装的目的是在不改变原函数(或类名)的情况下改变被包装对象 的行为

  函数装饰器
        是指装饰器是一个函数,传入的是一个函数,返回的是一个函数

  语法:
     def 装饰器函数名(参数):
         语句块
         return 函数对象

    @装饰器函数名<换行>
     def 函数名(形参列表):
         语句块
   原理:
          被装饰函数的变量(函数名)绑定装饰器函数调用后的返回的函数

         （即用装饰器函数的返回值改变原函数名变量的绑定关系）

# 此示例示意装饰器函数的定义和调用及装饰原理
def mydeco(fn):  # <<<---- 装饰器函数
    def fx():
        print("fx被调用")
    return fx

# @mydeco
def myfun():
    print("myfun被调用")

# 上述 mydeco的原理是在 def myfun语句调用之后加了如下语句
myfun = mydeco(myfun)

myfun()  # 调用myfun
myfun()
myfun()

# 此示例示意装饰器函数用来包装被装饰函数
def mydeco(fn):  # <<<---- 装饰器函数
    def fx():
        print("----这是被装饰函数调用之前----")
        fn()  # 调用被装饰函数
        print("++++这是被装饰函数调用之后++++")
    return fx

@mydeco
def myfun():
    print("myfun被调用")


myfun()  # 调用myfun
# myfun()
# myfun()

#3. 此示例示意装饰器的应用场合及功能
# ------ 以下是小李写的一个装饰器函数----------------
def privileged_check(fn):
    def fx(name, x):
        print("正在进行权限验证.....")
        if True:
            fn(name, x)
        else:
            print("权限验证失败")
    return fx
#--------------发送短信--------------------------
def message_send(fn):
    def fy(n, money):
        fn(n, money)   #调用被装饰函数
        print("正在发送短信给",n ,"...")
    return fy
# ------ 以下是小魏写的程序----------------------
@message_send
@privileged_check-
def savemoney(name, x):  # 存钱业务
    print(name, '存钱', x, '元')
# #实质:
# #savemoney = privileged_check(savemoney)
# #savemoney = message_send(savemoney)

@privileged_check
def withdraw(name, x):
    print(name, '取钱', x, '元')
# --------以下是调用者小张写的程序------------------
savemoney('小王', 200)
savemoney('小赵', 400)
withdraw('小李', 500)
#------------------------------------------------

# 此示例示意装饰器的应用场合及功能
# ------ 以下是小李写的一个装饰器函数---------
def privileged_check(fn):
    def fx(name, x):
        print("正在进行权限验证.....")
        if True:
            fn(name, x)
        else:
            print("权限验证失败")
    return fx
----------------------------------------
def message_send(fn):
    def fy(n, money):
        fn(n, money)  # 调用被装饰函数
        print("正在发送短信给", n, '...')
    return fy
# ------ 以下是小魏写的程序-------
@message_send
@privileged_check
def savemoney(name, x):  # 存钱业务
    print(name, '存钱', x, '元')
# 实质:
# savemoney = privileged_check(savemoney)
# savemoney = message_send(savemoney)

@privileged_check
def withdraw(name, x):
    print(name, '取钱', x, '元')
# --------以下是调用者小张写的程序---------------
savemoney('小王', 200)
# savemoney('小赵', 400)
# withdraw('小李', 500)

二、函数的文档字符串:

        函数内第一次未赋值给任何变量的字符串是此函数的文档字符串
   语法:
     def 函数名(参数列表):
         '函数文档字符串'
         语句块
   说明:
        1. 文档字符串通常用来说明函数的功能和使用方法
        2. 在交互模式下,输入:
            >>> help(函数名) 可以查看函数的文档字符串
        3. 函数的文档字符串绑定在函数的__doc__属性上
   示例:
     def mysum(n):
         '''mysum 函数用来求
         1 + 2 + 3 + .... + n 的和
         '''
         return 100
     >>> help(mysum)

1、函数的 __doc__ 属性
      __doc__ 属性用于记录文档字符串

2、函数的 __name__ 属性
      __name__属性用于记录函数名

3、说明:
   以双下划线开头,以双下划线结尾的标识符通常代表python的特殊变量

4、函数定义的完整语法:
   [@装饰器名1]
   [@装饰器名2]
   [...]
   def 函数名(位置形参, *元组形参名, 命名关键字形参, **字典形参):
       '文档字符串'
       语句块

面试题:
   L = [1, 2, 3]
   # 缺省参数[] 在def语句执行时创建此列表，并一直被f函数所绑定
   def f(n=0, lst=[]):
       lst.append(n)
       print(lst)

  f(4, L)  # [1, 2, 3, 4]
   f(5, L)  # [1, 2, 3, 4, 5]
   f(100)   # [100]
   f(200)  # [100, 200] 打印结果是什么,为什么?

L = [1, 2, 3]
def f(n=0, lst=[]):    #在def语句执行时创建次列表，并一直被f函数所绑定
    lst.append(n)
    print(lst)

f(4, L)   #[1, 2, 3, 4]
f(5, L)   #[1, 2, 3, 4, 5]
f(100)    #[100]
f(200)    #[100, 200]　　　打印的结果是什么？为什么？
#  答:在def语句执行时创建次列表，并一直被f函数所绑定

三、模块 Module

   什么是模块
     模块是一个包含有一系列数据，函数，类等组成的程序组
     模块是一个文件 ，模块文件名通常以.py结尾

  作用:
     让一些相关的数据，函数，类等有逻辑的组织在一起，使逻辑结构更新加清晰
     模块中的数据，函数和类等可以提供给其它模块或程序使用

  模块的分类:
     1. 内置模块, 在解释执行器内部定义，可以直接使用
     2. 标准库模块, 安装python时已安装且可以直接使用
     3. 第三方模块(通常为开源), 需要自己安装
     4. 用户自定义模块（可以作为其它人的第三方模块)

四、模块的导入 import

1、import 语句

   语法:
     import 模块名1 [as 模块新名1], 模块名2 [as 模块新名2], ...
   作用:
     将某模块整体导入到当前模块中
   示例:
     import math  # 导入数学模块
     import sys, time  # 导入系统模块和时间模块
     见: import1.py
   用法:
     模块名.属性名
     如:
       print(math.factorial(5))
       print(math.cos(0))

函数:
   dir(obj)   函数，返回所有属性的字符串列表
   help(obj)函数，可以查看模块的文档字符串

练习:
   写程序:
     1) 输入一个圆的半径，打印出这个圆的面积
     2) 输入一个圆的面积，打印出这个圆的半径
       (要求用math模块内的函数和数据)

import math
# 1) 输入一个圆的半径，打印出这个圆的面积
r = float(input("请输入圆的半径: "))
area = math.pi * r ** 2
print("面积是:", area)
# 2) 输入一个圆的面积，打印出这个圆的半径
area = float(input("请输入圆的面积: "))
r = math.sqrt(area / math.pi)
print("半径是:", r)

# #用as简化------------------------------
import math as m
# 1) 输入一个圆的半径，打印出这个圆的面积
r = float(input("请输入圆的半径: "))
area = m.pi * r ** 2
print("面积是:", area)
# 2) 输入一个圆的面积，打印出这个圆的半径
area = float(input("请输入圆的面积: "))
r = m.sqrt(area / m.pi)
print("半径是:", r)

2、from import 语句

   语法:
     from 模块名 import 模块属性名1 [as 属性新名1], 模块属性名2 [as 属性新名2], .....
   作用:
     将某模块内的一个或多个属性导入到当前模块的作用域
   示例:
     from math import factorial as fac
     from math import sqrt
     from math import pi, e, sin, cos
     print('5的阶乘是:', fac(5))
     print('9的平方根是:', sqrt(9))
     print('圆周率是:', pi)

3、from import *　语句

   语法:
     from 模块名 import *
   作用:
     将某模块的所有属性导入到当前模块
   示例:
     from math import *
     print(sin(pi/2))
     print(factorial(5))  # 可以直接使用math里的全部属性

4、dir 函数:

   dir([对象])  返回一个字符串列表
   作用:
     1.如果没有参数调用，则返回当前作用域内所有变量的列表
     2.如果给定一个对象作为参数，则返回这个对象的所有变量的列表
         1) 对于一个模块,返回这个模块的全部属性
         2) 对于一个类对象，返回类对象的所有变量并递归基类对象的所有变量
         3) 对于其它对象返回所有变量，类变量和基类变量

五、数学模块 math

• 模块名: math
• 注：
  • linux下为内建模块
  • Mac OS下为标准库模块

数学模块用法：

import math
# 或
from math import *

数据	描述
math.e	自然对数的底e
math.pi	圆周率pi

函数名	描述
math.ceil(x)	对x向上取整，比如x=1.2，返回2
math.floor(x)	对x向下取整，比如x=1.2，返回1
math.sqrt(x)	返回x的平方根
math.factorial(x)	求x的阶乘
math.log(x[, base])	返回以base为底x的对数, 如果不给出base,则以自然对数e为底
math.log10(x)	求以10为底x的对数
math.pow(x, y)	返回 x**y (x的y次方)
math.fabs(x)	返回浮点数x的绝对值
角度和弧度degrees互换
math.degree(x)	将弧度x转换为角度
math.radians(x)	将角度x转换为弧度
三角函数
math.sin(x)	返回x的正弦(x为弧度)
math.cos(x)	返回x的余弦(x为弧度)
math.tan(x)	返回x的正切(x为弧度)
math.asin(x)	返回x的反正弦(返回值为为弧度)
math.acos(x)	返回x的反余弦(返回值为为弧度)
math.atan(x)	返回x的反正切(返回值为为弧度)

六、时间模块 time

# 时间模块
print('程序开始')
import time
time.sleep(10)
print("程序结束")

• 此模块提供了时间相关的函数，且一直可用

时间简介

• 公元纪年是从公元 0000年1月1日0时开始的

• 计算机元年是从1970年1月1日0时开始的,此时时间为0,之后每过一秒时间+1

• UTC 时间 (Coordinated Universal Time) 是从Greenwich时间开始计算的.
  UTC 时间不会因时区问题而产生错误

• DST 阳光节约时间(Daylight Saving Time)，又称夏令时, 是一个经过日照时间修正后的时间

时间元组

• 时间元组是一个9个整型元素组成的,这九个元素自前至后依次为:
  • 四位的年(如: 1993)
  • 月 (1-12)
  • 日 (1-31)
  • 时 (0-23)
  • 分 (0-59)
  • 秒 (0-59)
  • 星期几 (0-6, 周一是 0)
  • 元旦开始日 (1-366)
  • 夏令时修正时间 (-1, 0 or 1).
• 注：
  • 如果年份值小于100,则会自动转换为加上1900后的值

模块名: time

时间模块用法：

import time
# 或
from time import xxx
# 或
from time import *

数据	描述
time.altzone	夏令时时间与UTC时间差(秒为单位)
time.daylight	夏令时校正时间
time.timezone	本地区时间与UTC时间差(秒为单位)
time.tzname	时区名字的元组， 第一个名字为未经夏令时修正的时区名, 第一个名字为经夏令时修正后的时区名

注： CST为中国标准时间(China Standard Time UTC+8:00)

 

函数名	描述
time.time()	返回从计算机元年至当前时间的秒数的浮点数(UTC时间为准)
time.sleep(secs)	让程序按给定秒数的浮点数睡眠一段时间
time.gmtime([secs])	用给定秒数转换为用UTC表达的时间元组 (缺省返回当前时间元组)
time.asctime([tuple])	将时间元组转换为日期时间字符串
time.mktime(tuple)	将本地日期时间元组转换为新纪元秒数时间(UTC为准)
time.localtime([secs])	将UTC秒数时间转换为日期元组（以本地时间为准)

练习:

   写一个程序，输入你的出生日期
     1) 算出你已经出生了多少天?
     2) 算出你出生那天是星期几?

import time
year = int(input("请输入出生的年: "))
month = int(input("请输入出生的月: "))
day = int(input("请输入出生的年日: "))
# 出生的秒数(计算机元年开始)
birth_second = time.mktime((year, month, day, 0, 0, 0 ,0, 0, 0))
cur_second = time.time()  # 当前的秒数(计算机元年开始)
life_second = cur_second - birth_second
days = life_second // 60 // 60 // 24  #　天数
print("您共出生了%d天" % days)
# 得到出生那天的时间元组
t = time.localtime(birth_second)
week = {
    0: "星期一",
    1: "星期二",
    2: "星期三",
    3: "星期四",
    4: "星期五",
    5: "星期六",
    6: "星期日"
}
print("出生那天是:", week[t[6]])

练习:

   1. 写一个程序，打印电子时间:
       格式为:
         HH:MM:SS
       每过一秒钟刷新一次

import time

while True:
    t = time.localtime()  # 得到当前时间的元组
    # print("%02d:%02d:%02d" % (t[3], t[4], t[5]))
    print("%02d:%02d:%02d" % t[3:6], end='\r')
    time.sleep(1)

   2. 编写一个闹钟程序，启动时设置定时间, 到时间后打印一句:
       "时间到",然后程序退出

import time

def alarm(h, m):
    while True:
        # 得到当前时间
        t = time.localtime()
        print("%02d:%02d:%02d" % t[3:6], end='\r')
        # if h == t[3] and m == t[4]:
        if (h, m) == t[3:5]:
            print("\n时间到")
            break
        time.sleep(1)

hour = int(input("请输入定时小时: "))
minute = int(input("请输入定时分钟: "))
alarm(hour, minute)