第1章·函数进阶

名称空间

又叫命名空间，名字空间，英文名叫 name space，干嘛用的？

假如有 x = 1 , 1是存放到内存的，那 x 存哪里的呢？名称空间正式存放名字x与1绑定关系的地方。

名称空间分3种：

locals：是函数内的名称空间，包括局部变量和形参。通过locals()可以打印当前名称空间的局部变量，如果在函数里就是函数里的局部变量。
globals：全局变量，函数定义所在模块的名字空间。通过globals()可以打印所有的全局变量，无论是在函数内还是函数外。
builtins：内置模块的名字空间。可通过dir(__builtins__)打印所有的内置方法

不同变量的作用域不同就是由这个变量所在的命名空间来决定的。

作用域即范围：

全局范围：全局存活，全局有效
局部范围：临时存活，局部有效。

作用域查找顺序：

LEGB代表名字查找顺序：locals --> enclosing function --> globals --> __builtins__

locals：是函数内的名字空间
enclosing：外部嵌套函数的名字空间
globals：全局变量，函数定义所在模块的名字空间
builtins：内置模块的名字空间

闭包

首先看例子：

def func():
    name = "Alex"

    def inner():
        print("在inner里打印name:", name)

    return inner

f = func()
f()

输出：

在inner里打印name: Alex

以上例子可以看出，嵌套函数中，直接执行func函数，里面的inner函数并没有执行，而是func函数将inner函数对象返回给了外部，给到了f ，这时候 f 实际上就是inner函数，f 加上括号就相当于直接执行inner函数。这样使得嵌套在函数内的子函数在外部也可被调用执行，调用的时候依然能够获取inner函数所在作用域的变量以及参数。

关于闭包，即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内（嵌套函数）。而且，这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数。当其中一个这样的内部函数在包含他们的外部函数之外被调用时，就会形成闭包。也就是说，内部函数会在外部函数返回后被执行。而当这个内部函数执行时，它仍然必须访问其外部函数的局部变量、参数以及其他内部函数。这些局部变量、参数和函数声明（最初时）的值是外部函数返回时的值，但也会受到内部函数的影响。

闭包的意义：

返回的函数对象，不仅仅是一个函数对象，在改函数外还包裹了一层作用域，这使得，该函数无论在何处调用，优先使用自己外层包裹的作用域。

装饰器

内容太多了，还是直接看大王的故事：

http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5765046.html

装饰器就是在不修改原来程序的情况下给程序添加新的功能。

软件开发中的一个原则：开放-封闭原则
开放：已实现的功能代码块不应该被修改
封闭：对现有功能的扩展开放

装饰器练习题

'''
一：编写3个函数，每个函数执行的时间是不一样的，
提示：可以使用time.sleep(2)，让程序sleep 2s或更多，

二：编写装饰器，为每个函数加上统计运行时间的功能
提示：在函数开始执行时加上start=time.time()就可纪录当前执行的时间戳，函数执行结束后在time.time() - start就可以拿到执行所用时间

三：编写装饰器，为函数加上认证的功能，即要求认证成功后才能执行函数

四：编写装饰器，为多个函数加上认证的功能（用户的账号密码来源于文件），要求登录成功一次，后续的函数都无需再输入用户名和密码
提示：从文件中读出字符串形式的字典，可以用eval('{"name":"egon","password":"123"}')转成字典格式
'''

import time


def runtime(func):
    def inner():
        start_time = time.time()
        func()
        end_time = time.time()
        run_time = end_time - start_time
        print("run time:", run_time)

    return inner


def get_account_from_file():
    f = open("account2.txt", mode="r", encoding="utf-8")
    data = eval(f.read())
    f.close()
    return data


login_status = False


def login(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        global login_status
        if login_status == False:
            username = input("username:>")
            password = input("password:>")
            account_dict = get_account_from_file()
            if username == account_dict["name"] and password == account_dict["password"]:
                print("登录成功")
                login_status = True
            else:
                print("用户名或密码错误.")

        if login_status:
            print("已通过验证..")
            func(*args, **kwargs)

    return inner


@login
@runtime
def func1():
    print("func1 running...")
    time.sleep(2)


@login
@runtime
def func2():
    print("func2 running...")
    time.sleep(3)


@login
@runtime
def func3():
    print("func3 running...")
    time.sleep(1)


func1()
func2()
func3()

列表生成式

有一个需求是有一个列表，要对列表里的每个元素加1，如何做，有以下几种：

# 版本一：
a = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
b = []
for i in a:
    b.append(i + 1)
print(b)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 版本二：
c = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
for index, i in enumerate(c):
    c[index] = i + 1
print(c)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 版本三：
d = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
d = list(map(lambda x: x + 1, d))
print(d)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 版本四：列表生成式
e = [i + 1 for i in range(10)]
print(e)  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

f = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
f = [i if i < 5 else i * i for i in f]    # 列表生成式
print(f)  # 输出：[0, 1, 2, 3, 4, 25, 36, 49, 64, 81]

名称空间

闭包

装饰器

装饰器练习题

列表生成式

生成器

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