标签：调用 函数名 code 分享图片 生成器 filter 解释器 error 结果
在Python中，装饰器和迭代器、生成器都是非常重要的高级函数。
在讲装饰器之前，我们先要学习以下三个内容：
一、函数的作用域
1、作用域介绍
Python中的作用域分为四种情况：
搜索变量的优先级顺序依次是：L –> E –> G –>B，即：局部作用域>外层作用域>当前模块中的全局>Python内置作用域。
1 x = int(2.9) # int built-in 2 3 g_count = 0 # global 4 5 def outer(): 6 o_count = 1 # enclosing 7 def inner(): 8 i_count = 2 # local 9 print(o_count) 10 print(i_count) # 找不到 11 inner() 12 outer() 13 14 print(o_count) #找不到
当然，local和enclosing是相对的，enclosing变量相对上层来说也是local。
2、作用域的产生
在Python中，只有函数（def、lambda）、类（class）以及模块（module）才会引入新的作用域，其它的代码块（如if、try、for等）是不会引入新的作用域的，如下代码：
1 if 2>1: 2 x = 1 3 print(x) # 1
if并没有引入一个新的作用域，x仍处在当前作用域中，后面代码可以使用。
1 def test(): 2 x = 2 3 print(x) # NameError: name ‘x2‘ is not defined
上面这段代码则会报错，因为def、class、lambda是可以引入新作用域的。
3、变量的修改
1 x = 6 2 def f(): 3 print(x) 4 x = 5 5 f() 6 7 # 错误的原因在于print(x)时,解释器会在局部作用域找,会找到x=5(函数已经加载到内存),但x使用在声明前了,所以报错: 8 # local variable ‘x‘ referenced before assignment.如何证明找到了x=5呢?简单:注释掉x=5,x=6,报错为:name ‘x‘ is not defined 9 10 # 同理 11 x = 6 12 def f(): 13 x += 1 # local variable ‘x‘ referenced before assignment. 14 f()
4、global关键字
当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字了，当修改的变量是在全局作用域（global作用域）上的，就要使用global先声明一下，代码如下：
1 count = 10 2 def outer(): 3 global count 4 print(count) #10 5 count = 100 6 print(count) #100 7 outer() 8 print(count) #100
5、nonlocal关键字
global关键字声明的变量必须在全局作用域上，不能嵌套作用域上，当要修改嵌套作用域（enclosing作用域，外层非全局作用域）中的变量怎么办呢，这时就需要nonlocal关键字了，代码如下：
1 def outer(): 2 count = 10 3 def inner(): 4 nonlocal count 5 count = 20 6 print(count) #20 7 inner() 8 print(count) #20 9 outer()
6、作用域小结
二、函数即对象
在Python中，函数和之前学过的字符串、整型、列表等一样都是对象，而且函数是最高级的对象（对象是类的实例化，可以调用相应的方法，函数是包含变量的对象）。如下：
1 def foo(): 2 print(‘i am the foo‘) 3 bar() 4 5 def bar(): 6 print(‘i am the bar‘) 7 8 foo()
接着，我们再聊一下函数在内存的存储情况：
函数对象的调用仅仅比其它对象多了一个()而已！foo,bar与a,b一样都是个变量名。
既然函数是对象，那么自然满足下面两个条件：
1、函数可以被赋值给其他变量
1 def foo(): 2 print(‘foo‘) 3 bar=foo 4 bar() 5 foo() 6 print(id(foo),id(bar)) #1386464801520 1386464801520
2、函数可以被定义在另外一个函数内（作为参数或者返回值），类似于整型、字符串等对象
1 # *******函数名作为参数********** 2 def foo(func): 3 print(‘foo‘) 4 func() 5 6 def bar(): 7 print(‘bar‘) 8 9 foo(bar) 10 11 # *******函数名作为返回值********* 12 def foo(): 13 print(‘foo‘) 14 return bar 15 16 def bar(): 17 print(‘bar‘) 18 19 b = foo() 20 b()
三、函数的闭包
如下一个函数：
1 def foo(): 2 x = 1
3 def bar(): 4 print(x) 5 return bar
我们想要调用bar函数，有什么办法呢？，如下：
1 # 方法一 2 foo()() 3 4 # 方法二 5 func = foo() 6 func()
那么以上两种调用方式，有什么区别吗？
貌似没什么区别，但是有一个疑问：函数foo已经调用执行完毕了，再调用bar函数时，为什么没有报错（直接调用bar函数时却报错了）？
因为：函数foo return的bar函数是一个闭包函数，有x这个环境变量。
1、闭包函数
定义：如果在一个函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是一个闭包函数；
如上实例，bar就是内部函数，bar里引用了外部作用域的变量x（x在外部作用域foo里面，不是全局作用域），则这个内部函数bar就是一个闭包函数；
再稍微讲究一点的解释是，闭包=函数块+定义函数时的环境，bar就是函数块，x就是环境，当然这个环境可以有很多，不止一个简单的x；
2、用途
用途一：
1 # 用途1：当闭包执行完后，仍然能够保持住当前的运行环境。 2 # 比如说，如果你希望函数的每次执行结果，都是基于这个函数上次的运行结果。我以一个类似棋盘游戏的例子 3 # 来说明。假设棋盘大小为50*50，左上角为坐标系原点(0,0)，我需要一个函数，接收2个参数，分别为方向 4 # (direction)，步长(step)，该函数控制棋子的运动。棋子运动的新的坐标除了依赖于方向和步长以外， 5 # 当然还要根据原来所处的坐标点，用闭包就可以保持住这个棋子原来所处的坐标。 6 7 origin = [0, 0] # 坐标系统原点 8 legal_x = [0, 50] # x轴方向的合法坐标 9 legal_y = [0, 50] # y轴方向的合法坐标 10 def create(pos=origin): 11 def player(direction,step): 12 # 这里应该首先判断参数direction,step的合法性，比如direction不能斜着走，step不能为负等 13 # 然后还要对新生成的x，y坐标的合法性进行判断处理，这里主要是想介绍闭包，就不详细写了。 14 new_x = pos[0] + direction[0]*step 15 new_y = pos[1] + direction[1]*step 16 pos[0] = new_x 17 pos[1] = new_y 18 #注意！此处不能写成 pos = [new_x, new_y]，原因在上文有说过 19 return pos 20 return player 21 22 player = create() # 创建棋子player，起点为原点 23 print (player([1,0],10)) # 向x轴正方向移动10步 24 print (player([0,1],20)) # 向y轴正方向移动20步 25 print (player([-1,0],10)) # 向x轴负方向移动10步
用途二：
1 # 用途2：闭包可以根据外部作用域的局部变量来得到不同的结果，这有点像一种类似配置功能的作用，我们可以 2 # 修改外部的变量，闭包根据这个变量展现出不同的功能。比如有时我们需要对某些文件的特殊行进行分析，先 3 # 要提取出这些特殊行。 4 5 def make_filter(keep): 6 def the_filter(file_name): 7 file = open(file_name) 8 lines = file.readlines() 9 file.close() 10 filter_doc = [i for i in lines if keep in i] 11 return filter_doc 12 return the_filter 13 14 # 如果我们需要取得文件"result.txt"中含有"pass"关键字的行，则可以这样使用例子程序 15 filter = make_filter("pass") 16 filter_result = filter("result.txt")
四、装饰器
装饰器本质上是一个函数，该函数用来处理其他函数，它可以让其他函数在不需要修改代码的前提下增加额外的功能，装饰器的返回值也是一个函数对象。它经常用于有切面需求的场景，比如：插入日志、性能测试、事务处理、缓存、权限校验等应用场景。装饰器是解决这类问题的绝佳设计，有了装饰器，我们就可以抽离出大量与函数功能本身无关的雷同代码并继续重用。概括的讲，装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。
有如下一个函数：
1 def foo(): 2 print(‘foo‘)
我们要测试这个函数的执行时间，该怎么做？
1 import time 2 def foo(): 3 start_time = time.time() 4 print(‘foo‘) 5 time.sleep(1.22) 6 end_time = time.time() 7 print(‘执行时间为：%s‘%(end_time-start_time)) 8 9 foo() #1.230109453201294
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原文地址：https://www.cnblogs.com/L-Test/p/10140859.html
