Python高阶技巧(闭包与装饰器)

闭包

 

 通过全局变量account_amount来记录余额

尽管功能实现是ok的,但是仍有问题:

  • 代码在命名空间上(变量定义)不够干净、整洁
  • 全局变量有被修改的风险

如何解决?

  • 将变量定义在函数内部是行不通的
  • 我们需要使用闭包

 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。

 变为:

 

 简单闭包

 

修改外部函数变量的值

尝试实现以atm取钱的闭包程序

# 使用闭包实现ATM小案例
def account_create(initial_amount=0):

    def atm(num, deposit=True):
        nonlocal initial_amount
        if deposit:
            initial_amount += num
            print(f"存款:+{num}, 账户余额:{initial_amount}")
        else:
            initial_amount -= num
            print(f"取款:-{num}, 账户余额:{initial_amount}")

    return atm


atm = account_create()

atm(100)
atm(200)
atm(100, deposit=False)



结果:
存款:+100, 账户余额:100
存款:+200, 账户余额:300
取款:-100, 账户余额:200

闭包注意事项

优点,使用闭包可以让我们得到:

  • 无需定义全局变量即可实现通过函数,持续的访问、修改某个值
  • 闭包使用的变量的所用于在函数内,难以被错误的调用修改

缺点:

  • 由于内部函数持续引用外部函数的值,所以会导致这一部分内存空间不被释放,一直占用内存

总结:

1. 什么是闭包

定义双层嵌套函数, 内层函数可以访问外层函数的变量

将内存函数作为外层函数的返回,此内层函数就是闭包函数

2. 闭包的好处和缺点

  • 优点:不定义全局变量,也可以让函数持续访问和修改一个外部变量
  • 优点:闭包函数引用的外部变量,是外层函数的内部变量。作用域封闭难以被误操作修改
  • 缺点:额外的内存占用

3. nonlocal关键字的作用

  • 在闭包函数(内部函数中)想要修改外部函数的变量值
  • 需要用nonlocal声明这个外部变量

装饰器

装饰器其实也是一种闭包, 其功能就是在不破坏目标函数原有的代码和功能的前提下,为目标函数增加新功能。

 希望给sleep函数,增加一个功能:

  • 在调用sleep前输出:我要睡觉了
  • 在调用sleep后输出:我起床了

 装饰器的一般写法(闭包写法)

 定义一个闭包函数, 在闭包函数内部:

  • 执行目标函数
  • 并完成功能的添加

执行结果:

@outer  写法

 

 总结:

1. 什么是装饰器

装饰器就是使用创建一个闭包函数,在闭包函数内调用目标函数。

可以达到不改动目标函数的同时,增加额外的功能。

2. 装饰器的写法

"""
演示装饰器的写法
"""

# 装饰器的一般写法(闭包)
# def outer(func):
#     def inner():
#         print("我睡觉了")
#         func()
#         print("我起床了")
#
#     return inner
#
#
# def sleep():
#     import random
#     import time
#     print("睡眠中......")
#     time.sleep(random.randint(1, 5))  # 随机数 1-5
#
#
# fn = outer(sleep)
# fn()


# 装饰器的快捷写法(语法糖)
def outer(func):
    def inner():
        print("我睡觉了")
        func()
        print("我起床了")

    return inner


@outer
def sleep():
    import random
    import time
    print("睡眠中......")
    time.sleep(random.randint(1, 5))


sleep()

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