python---闭包_python 闭包

1.闭包理解

1. 闭包定义：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

2.必报的构成条件：

• 在函数嵌套（函数里面在定义函数）的前提下

• 内部函数使用了外部函数的变量（还包括外部函数的参数）

• 外部函数返回了内部函数

3.闭包书写步骤：

• 定义外部函数

• 定义外部函数，在内部函数中使用外部函数的变量

• 外部函数返回内部函数的地址

代码需求：
一个初始值 num
对 num 的基础上进行 加法运算

# 定义内部函数：
def outer(num):
    # 2.定义内部函数，在内部函数中使用外部函数的变量
    def inner(num1):
        print(num + num1)
 
    # 3.外部函数返回内部函数的地址
    return inner  # 函数名字就是函数地址
 
 
if __name__ == '__main__':
    # 创建闭包实例
    func = outer(100)  # 此时func相当于是inner
    # 调用闭包
    func(10)  # 此时调用inner函数，保存的num值为100
# 可以创建多个闭包实例，不同的闭包实例之间，不会相互影响

2.闭包的使用

1. 案例：根据配置信息使用闭包实现不同人的对话信息，例如对话：

张三：到北京了吗？

李四：已经到了，放心吧。

2. 实现步骤说明

• 定义外部函数接受不同的配置信息参数，参数是人名

• 定义内部函数接受对话信息参数

• 在内部函数里面把配置信息和对话信息进行拼接输出

def outer(name):
    # 定义内部函数，参数是 说话的信息
    print(f'{name}:到北京了吗?')
 
    def inner(name1):
        # 内部函数中，将name和info进行拼接输出
        print(f'{name1}：已经到了，放心吧。')
 
    # 外部函数返回内部函数的地址
    return inner
 
 
# 创建闭包实例
if __name__ == '__main__':
    func = outer('张三')
    func('李四')

注意点：由于闭包引用了外部函数的变量，则外部函数的变量没有及时释放，消耗内存。

3.闭包修改外部函数变量（理解）

函数内部想要修改全局变量，使用global关键字
在闭包函数内部，想要修改外部函数的局部变量，需要使用nonlocal关键字

def outer():
    num = 10
 
    def inner():
        # num = 100  # 不是修改外部变量的值，重新定义的局部变量
        nonlocal num  # 声明使用外部变量 num 不重新定义
        num = 100
 
    print(f'调用inner之前：{num}')
    inner()
    print(f'调用inner之后：{num}')
    return inner
 
 
func = outer()
func()

4.装饰器（理解）

装饰器的功能：就是给已有函数添加新的功能
           1.不修改已有函数的1源代码
           2.不修改已有函数的调用方式
           3.给函数添加功能
 
装饰器本质就是一个闭包函数，只不过比较特殊
1.定义外层函数(要求参数只有一个，类型是函数类型，调用时传参传递的是原函数）
2.定义内层函数，在内层函数中，书写新的功能，并在合适的时机调用原函数
3.返回内部函数的地址
 
装饰器的书写方法： 新的功能和原函数进行对比，查看需要的新的功能，将新功能书写在inner的内层函数中
案例需求：
原函数： comment()  一个评论功能
新的需求：在评论之前，检查是否登录

# -------------------装饰器-----------------
def login_check(fn):
    def inner():
        # 书写新的功能，使用print进行模拟
        print('登录验证......')
        # 新的功能书写完成之后，调用原函数
        fn()
 
    return inner
 
 
# 装饰器的语法糖格式，
@login_check  # comment =login_check(comment)
def comment():
    # 使用print输出模拟评论功能
    print('进行评论检查......')
 
 
# 在调用之前创建闭包实例
# func = login_check(comment)
comment = login_check(comment)
if __name__ == '__main__':
    comment()

5.装饰器语法糖格式替换时机

def func():
    pass
 
 
func()
需求：统计函数执行所消耗的时间（新）
1.执行函数前记录当前时间
2.执行函数
3.函数执行结束之后，再次记录当前时间（新）
两次的时间差就是就是函数执行的时间

-----装饰器语法糖格式替换时机-----
 
import time
 
 
# 定义装饰器函数：
def calc_time(fn):
    def inner():
        # 记录当前时间
        start = time.time()  # 记录当前时间的秒数
        fn()
        end = time.time()
        print(f'函数耗时{end - start}')
 
    return inner
 
 
# 定义原函数
@calc_time
def func():
    for i in range(10):
        print(i)
        time.sleep(0.3)
    print('函数执行')
 
 
if __name__ == '__main__':
    func()

6.装饰器输出日志信息

需求：
   def func1():
       pass
   def func2():
       pass
在每次进入函数时：输出 func1 enter......
函数执行结束之后，输出 func leave.....
 
分析步骤：
1.函数执行前，输出func1 enter....
2.执行函数
3.执行结束， 输出 func1 leave.....

# 定义原函数：
def logger(fn):
    def inner(*args, **kwargs):
        print(f'{fn.__name__} enter....')
        fn(*args, **kwargs)
        print(f'{fn.__name__} leave....')
 
    return inner
 
 
@logger
def comment1():
    print('评论功能：')
 
 
@logger
def func(num):
    print(num)
 
 
if __name__ == '__main__':
    comment1()
    func(10)

11.装饰带返回值的函数

不管原函数有没有返回值，装饰器的内部函数都应该将fn函数的返回值进行返回

1. 如果原函数有返回值，返回的就是原函数的返回值

2. 如果没有返回的是None

#     func(10)
# ----装饰带返回值的函数---
def logger(fn):
    def inner(*args, **kwargs):
        print(f'{fn.__name__} enter....')
        result=fn(*args, **kwargs)
        print(f'{fn.__name__} leave....')
        # 函数没有书写返回值，默认返回None
        return result
 
    return inner
 
 
@logger
def func(into):
    return into
 
 
@logger
def my_sum(a, b):
    return a + b
 
 
if __name__ == '__main__':
    print(func('hello'))
    print(func((3, 6)))

12.通用装饰器

def decorate(fn):
    def inner(*args,**kwargs):
          ...
        result=fn(*args,**kwargs)
        return result
     return inner

13.多个装饰器装饰同一个函数

def comment(info):
   return info
 
 1.书写一个装饰器 给原函数的返回值加上p 标签
<p>返回值</p>
2.书写一个装饰器，给 原函数加上 div标签
<div> 返回值 </div>

# ---多个装饰器装饰同一个函数----
def make_p(fn):
    def inner(info):
        result = fn(info)
        return '<p>' + result + '</p>'
    return inner
#
#
# @make_p
# def comment(info):
#     return info
#
#
# if __name__ == '__main__':
#     print(comment('hello world'))
 
def make_div(fn):
    def inner(info):
        result = fn(info)
        return '<div>' + result + '</div>'
 
    return inner
# 多个装饰器装饰同一个函数，装饰顺序是就近原则，谁离原函数近，就先装饰谁
# 1.comment =make_p(comment)
# 2.comment =make_div(comment)
@make_div
@make_p
def comment(info):
    return info
 
 
if __name__ == '__main__':
    print(comment('hello world!'))

14.带参数的装饰器

# 装饰器  make_tag
 
 
@make_tag('div')
@make_tag('p')
def comment():
    pass
 
1.当代码执行到第4行，@make_tag('div')
 
 
def make_tag(tag):
   返回一个装饰器

def make_tag(tag):
    # 返回一个装饰器
    def decorate(fn):
        def inner(*args, **kwargs):
            result = fn(*args, **kwargs)
            return f'<> {tag}>{result}</{tag}'
 
        return inner
 
    return decorate  # 返回装饰器
 
# 1.先进行函数调用，返回装饰器
# 2.对原函数进行装饰
@make_tag('aini')
@make_tag('div')
@make_tag('p')
def comment(info):
    return info
 
 
if __name__ == '__main__':
    print(comment('hello world'))

15.题目训练加强

1.闭包的特点是什么？

1.外部函数中定义了一个内部函数
2.外部函数总是返回内部函数的引用
3.内部函数可以使用外部函数提供的环境变量

2.创建一个闭包，实现统计函数执行的次数功能

有如下调用闭包函数的代码

f=func_count()
f()
f()
f()

def func_count():
    num = 0
 
    def inner():
        nonlocal num
        num += 1
        print('hello world')
        print(f'共执行次数{num}')
 
    return inner
 
 
if __name__ == '__main__':
    f = func_count()
    # 调用闭包
    f()
    f()
    f()

3.实现装饰器，实现对函数执行时间进行计算的能力

import time
 
 
def outer(fn):
    def inner():
        start = time.time()
        fn()
        end = time.time()
        print(f'{end - start}')
 
    return inner
 
 
@outer
def func():
    for i in range(10):
        print(i)
        time.sleep(0.3)
 
 
if __name__ == '__main__':
    func()

4.一个函数，返回一个字符串，使用装饰器实现对这个字符串添加后缀.txt

def func(fn):
    def inner(info):
        result = fn(info)
        return result + '.txt'
 
    return inner
 
 
@func
def comment(into):
    return into
 
 
if __name__ == '__main__':
    print(comment('hello world'))