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函数对象和装饰器

时间:2018-11-30 14:10:18      阅读:203      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:情况   lap   成功   怎样   nonlocal   com   访问   新功能   ==   

1、函数对象

在面向对象编程中,一切皆对象。所以函数也可以当作对象来操作。

比如将函数func1作为参数传给func2内部、或将func1在func2内返回(return)、将函数作为列表的元素,字典的vaule ......等

注意这些操作中,作为对象的func1是没有加()的,也就是作为一个对象,被当作值使用,而不是直接调用执行func1内的代码。

这就是函数对象的概念。

运用这个概念,可以简单的写一个函数字典:

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def register():
    print("register......")


def auth():
    print("login....")


def check():
    print("checking....")


func_dict = {"1": register, "2": auth, "3": check}
while True:
    func_list = ["注册", "登录", "查看"]
    for i, item in enumerate(func_list, start=1):
        print(i, item)
    cmd = input(" inpput cmdmand>>")
    if func_dict.get(cmd):
        func_dict.get(cmd)()
    else:
        print("输入有误")
函数字典

既然函数是对象,函数的操作都可以在其他函数内操作,比如定义和调用:

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def open_door():
    print("打开冰箱门")

    def putin():
        print("把大象放进冰箱")

        def close_door():
            print("关上冰箱门")

        close_door()

    putin()


open_door()
嵌套定义

 

2、名称空间和作用域

名称空间(命名空间)有如下几种:

  名称空间:存储  名称与内存地址绑定体(名称与地址的映射) 的空间,它有三种:

  内置名称空间(Built-in):存放python自带的名称与值的绑定体,len、  print、 sum等内置方法的名字,注意关键字比如if、while...不存放在其中  

              在python解释器启动时创建,一直保留直到解释器退出。

  全局名称空间(Global):当打开一个文件然后执行时,全局名称空间记录了文件中定义的变量,包括此文件中定义的函数、类、其他导入的模块、模块级的变量与常量。

              在.py文件被加载时创建,通常一直保留直到文件执行结束,python解释器退出销毁

  局部名称空间(Local):每个函数所拥有的命名空间,记录了函数中定义的所有变量,包括函数的参数、内部定义的局部变量。

               在函数被调用时才被创建,但函数返回结果或抛出异常时被删除。(每一个递归函数都拥有自己的命名空间)。

  此外,如果函数多层嵌套,介于全局和局部间,还有当前所在层函数的名称空间,比如函数嵌套定义时,putin()函数有自己的名称空间,也可以看作局部名称空间,只不过

  它的子函数close_door()还有自己的局部名称空间(Local),即,局部是相对的。

 

名称空间的加载顺序:内置======》全局======》局部

名称空间的访问顺序:局部===逐层往上===》全局====》内置

 

作用域,即名称空间的作用范围,Global广义化为—— 全局+内置名称空间、Local——  局部名称空间

可以用 print(global())   和在局部用print(local()) 查看当前位置的作用域内都有哪些"名称”。

还可以用 global  变量名 的方式,将变量声明为全局变量。nonlocal 变量名,将会声明:之后在当前作用域使用这个变量,将会引用外层(优先上一层)变量,但引用不到全局。

函数的作用域在定义时就固定了,与之后调用函数的位置无关!!!!

函数的作用域在定义时就固定了,与之后调用函数的位置无关!!!!

函数的作用域在定义时就固定了,与之后调用函数的位置无关!!!!

3、闭包函数

 

定义在一个函数func1内的函数func2,在返回内部函数func2时,不是单纯返回此函数的地址,还将函数中访问到的本层和上一层(非全局)名称与值的映射一起返回了。

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 闭包就是函数对象的应用

4、装饰器

现在你写了一个函数,在你的程序里多次调用,后期你需要给函数扩展功能,根据开闭原则:可以扩展功能,加入新的代码,但不能修改原有写好的代码。所以你需要在不改变函数调用方式何不修改函数内代码的情况下,给函数增加功能。

以给shop()函数添加计算函数执行时间为例:

import time, random

# shop()原来的代码如下
def shop():
    print("shopping...")
    time.sleep(random.random())

你需要这样写才能完成你的功能:

start = time.time()
shop()
stop = time.time()
print("this process run %.5f s" % (stop - start))

为了容易调用,你决定将它封装为一个函数:

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def inner():
    start = time.time()
    shop()
    stop = time.time()
    print("this process run %.5f s" % (stop - start))
inner函数用于计算shop时间

但是这样来看,你修改了函数的调用方式,你现在需要调用inner 才能完成功能。如果强行将shop=inner(),shop(),会发生循环调用,然后报错,怎样才能让shop()不会自己调用自己呢?

让shop这个函数名与调用 () 不在同一层名称空间,只有通过闭包的方式才能拿到一次,然后执行shop。同时在执行的那一层可以添加新功能。即:

def timer():
    func=shop
    def inner():
        start = time.time()
        func()
        stop = time.time()
        print("this process run %.5f s" % (stop - start))
    return inner

shop=timer()
shop()

看到么,函数里,func = shop 就相当于最初的3中闭包语句里的 x =1,我们通过闭包的方式完成了传值!!记住,闭包也是一种传值方式!

但是还不够,这样的功能被写死了,只能计算shop()的时间,我们之前在函数参数那一节学过用第一种用变量传值的方式,还记得么?用到这里就是:

def timer(func):
    def inner():
        start = time.time()
        stop = time.time()
        print("this process run %.5f s" % (stop - start))
    return inner

shop=timer(shop) # 前一个shop是变量名,第二个shop是函数(一个地址,shop函数的代码地址)作为vaule传给timmer里的形参func
shop()

这样就完成了一个装饰器

装饰器思路
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现在思考下,这个装饰器有没有不足?

1.用装饰器实际上是“偷梁换柱”将被装饰函数换成了inner,如果被装饰函数有参数传入,而inner现在不能接收参数,就会报错了。

2.如果被装饰函数有返回值,用目前的装饰器接收不到。

所以进一步完善下:

def timer(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        res = func(*args, **kwargs)
        stop = time.time()
        print("this process run %.5f s" % (stop - start))
        return res
    return inner

到这里,想必你已经能总结出一个装饰器的固定模板了,那就是:

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def timer(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        # 添加功能
        res = func(*args, **kwargs)
        # 添加功能
        
        return res
    return inner
装饰器模板

最后,给你一个快捷使用装饰器的方式,在编程中,将某种代码简化,固定成形的语法被称为语法糖,装饰器这里就有一颗语法糖,无参装饰器的完整使用方法如下:

import time, random
def timer(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        res = func(*args, **kwargs)
        stop = time.time()
        print("this process run %.5f s" % (stop - start))
        return res

    return inner

# 语法糖
@timer
def shop():
    print("shopping...")
    time.sleep(random.random())


shop()

试试再给shop()和与之同样的pay()加上认证的功能吧。

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import time
import random

status_dict = {"user": None, "login": False}
db = ‘info.txt‘


def auth(auth_source="text"):
    def auth_status(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            if status_dict["user"] and status_dict.get("login"):
                return func
            if auth_source == "text":
                uname = input("输入用户名》》")
                upwd = input("输入密码》》")
                with open(db, ‘rt‘, encoding=‘utf8‘) as f:
                    for line in f:
                        info_dict = eval(line.strip())
                        if uname == info_dict.get("name") and upwd == info_dict.get("pwd"):
                            print("login successful")
                            status_dict["user"] = uname
                            status_dict["login"] = True
                            res = func(*args, **kwargs)
                            return res
                    else:
                        print("username or pwd error!")
            elif auth_source == " mySQL":
                print("没有数据")
            else:
                print("没有数据")

        return wrapper

    return auth_status


def timer(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        res = func(*args, **kwargs)
        stop = time.time()
        print("this process run %.5f s" % (stop - start))
        return res

    return inner


@timer
def shop():
    print("shopping...")
    time.sleep(random.random())


shop()


@auth(auth_source="text")
@timer
def pay():
    print("paying...")


pay()
认证与计时装饰器

 当你想新增的功能需要接收一个参数时,需要写成三层的有参装饰器。

 

 

 

 

 

函数对象和装饰器

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原文地址:https://www.cnblogs.com/guyanzhi/p/10043370.html

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