深入理解python中的閉包和裝飾器
python中的閉包從表現(xiàn)形式上定義(解釋)為:如果在一個內(nèi)部函數(shù)里,對在外部作用域(但不是在全局作用域)的變量進(jìn)行引用,那么內(nèi)部函數(shù)就被認(rèn)為是閉包(closure)。
以下說明主要針對 python2.7,其他版本可能存在差異。
也許直接看定義并不太能明白,下面我們先來看一下什么叫做內(nèi)部函數(shù):
def wai_hanshu(canshu_1): def nei_hanshu(canshu_2): # 我在函數(shù)內(nèi)部有定義了一個函數(shù) return canshu_1*canshu_2 return nei_hanshu # 我將內(nèi)部函數(shù)返回出去 a = wai_hanshu(123) # 此時 canshu_1 = 123 print a print a(321) # canshu_2 = 321
我在函數(shù)里面有嵌套了一個函數(shù),當(dāng)我向外層函數(shù)傳遞一變量的之后,并賦值給 a ,我們發(fā)現(xiàn) a 變成了一個函數(shù)對象,而我再次為這個函數(shù)對象傳參的時候,又獲得了內(nèi)部函數(shù)的返回值。我們知道,按照作用域的原則來說,我們在全局作用域是不能訪問局部作用域的。但是,這里通過討巧的方法訪問到了內(nèi)部函數(shù)。。
下面我們繼續(xù)看一個例子:
def wai_hanshu(): a = [] def nei_hanshu(canshu): a.append(canshu) return a return nei_hanshu a = wai_hanshu() print a(123) print a(321)
可以看出函數(shù)位于外部函數(shù)中的列表 a 竟然改變了。要知道為什么,就要先知道什么是python的命名空間,而命名空間就是作用域表現(xiàn)的原因,這里我簡要說明一下。
引入命名空間的主要原因還是為了避免變量沖突,因為python中的模塊眾多,模塊中又有函數(shù),類等,它們都要使用到變量。但如果每次都要注意不和其他變量名沖突,那就太麻煩了,開發(fā)人員應(yīng)該專注于自己的問題,而不是考慮別人寫的程序中用到了什么變量,所以python引入了命名空間。命名空間分為模塊層,模塊內(nèi)又分為全局作用域和局部作用域,用一個圖來表示的話:
模塊之間命名空間不同,而里面還有全局作用域和局部作用域,局部作用域之前還能嵌套,這樣就能保證變量名不沖突了。這里順便補充一下,可以通過 __name__ 屬性獲取命名空間的名字:
主文件的命名空間是叫做 '__main__',而模塊的命名空間就是模塊名。
作用域的誕生,是因為當(dāng)python在尋找一個變量的時候,首先會在當(dāng)前的命名空間中尋找,如果當(dāng)前命名空間中沒有,就到上一級的命名空間中找,以此類推,如果最后都沒找到,則觸發(fā)變量沒找到的異常。
我們之前一直說:全局作用域無法訪問局部作用域,而局部作用域能夠訪問全局作用域就這這個原因。而當(dāng)我在局部作用域創(chuàng)建了一個和外面同名的變量時,python在找這個變量的時候首先會在當(dāng)前作用域中找,找到了,就不繼續(xù)往上一級找了。
在早期的python版本時,局部作用域是不能訪問其他的局部作用域的,只能訪問全局的,而現(xiàn)在的版本都是依次向上一級找,這里就提一下。
也就是因為這個特性,我們可以在內(nèi)部函數(shù)中訪問外部函數(shù)中的變量,這也就是所謂的閉包了。
注意:這里要做好對象之間的區(qū)分,例如:
def wai_hanshu(): a = [] def nei_hanshu(canshu): a.append(canshu) return a return nei_hanshu a = wai_hanshu() # 我創(chuàng)建了一個對象 b = wai_hanshu() # 我又創(chuàng)建了一個對象 print a print b print a(123) print b(321)
在這里,我們雖然都是操作 wai_hanshu 中的變量,但是 a 和 b 完全是兩個對象,它們所在的內(nèi)存空間也是不同的,所以里面的數(shù)據(jù)也是獨立的。要注意不要搞混。
裝飾器
其實裝飾器就是在閉包的基礎(chǔ)上多進(jìn)行了幾步,看代碼:
def zsq(func): # 裝飾函數(shù) def nei(): print '我在傳入的函數(shù)執(zhí)行之前做一些操作' func() # 執(zhí)行函數(shù) print '我在目標(biāo)函數(shù)執(zhí)行后再做一些事情' return nei def login(): # 被裝飾函數(shù) print '我進(jìn)行了登錄功能' login = zsq(login) # 我將被裝飾的函數(shù)傳入裝飾函數(shù)中,并覆蓋了原函數(shù)的入口 login() # 此時執(zhí)行的就是被裝飾后的函數(shù)了
在看這段代碼的時候,要知道幾件事:
1.函數(shù)的參數(shù)傳遞的其實是引用,而不是值。
2.函數(shù)名也是一個變量,所以可以重新賦值。
3.賦值操作的時候,先執(zhí)行等號右邊的。
只有明白了上面這些事之后,再結(jié)合一下代碼,應(yīng)該就能明白什么是裝飾器了。所謂裝飾器就是在閉包的基礎(chǔ)上傳遞了一個函數(shù),然后覆蓋原來函數(shù)的執(zhí)行入口,以后調(diào)用這個函數(shù)的時候,就可以額外實現(xiàn)一些功能了。裝飾器的存在主要是為了不修改原函數(shù)的代碼,也不修改其他調(diào)用這個函數(shù)的代碼,就能實現(xiàn)功能的拓展。
而python覺得讓你每次都進(jìn)行重命名操作實在太不方便,于是就給出了一個便利的寫法:
def zsq(func): def nei(): print '我在傳入的函數(shù)執(zhí)行之前做一些操作' func() # 執(zhí)行函數(shù) print '我在目標(biāo)函數(shù)執(zhí)行后再做一些事情' return nei @zsq # 自動將其下面的函數(shù)作為參數(shù)傳到裝飾函數(shù)中去 def login(): print '我進(jìn)行了登錄功能' login()
這些小便利也叫做python的語法糖,你可能在很多地方見過這個說法。
帶參數(shù)的裝飾器:
def zsq(a): print '我是裝飾器的參數(shù)', a def nei(func): print '我在傳入的函數(shù)執(zhí)行之前做一些操作' func() # 執(zhí)行函數(shù) print '我在目標(biāo)函數(shù)執(zhí)行后再做一些事情' return nei @zsq('123') def login(): print '我進(jìn)行了登錄功能'
相當(dāng)于: login = zsq(123)(login) ,所以在這里沒有調(diào)用就執(zhí)行了。
裝飾器的嵌套:
這里就不完整寫個例子了:
@deco1(deco_arg) @deco2 def func(): pass
相當(dāng)于: func = deco1(deco_arg)(deco2(func))
也就是從上到下的嵌套了。
關(guān)于閉包和裝飾器就先講到這里,以后有需要再補充。
以上這篇深入理解python中的閉包和裝飾器就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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