实例详解Python装饰器与闭包

实例详解Python装饰器与闭包

概述

Python装饰器与闭包是Python高级编程中非常重要的概念,掌握它们可以使我们写出更加优美、高效且具有可读性的代码。本文将详细讲解Python装饰器和闭包的使用方法和原理,并提供两个示例来说明其用法。

装饰器

什么是装饰器

装饰器是一种用于修改或扩展函数功能的Python语法结构。它可以通过注解函数来实现,不需要修改原函数的代码,而是通过在原函数上面添加一个新的函数来实现扩展或修改原函数的功能。

装饰器的使用方法

装饰器的使用方法非常简单,并且可以通过多层嵌套的方式实现多个装饰器的叠加。下面是一个用于统计函数运行时间的装饰器示例:

import time

def timeit(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print("{} cost {:.2f}s".format(func.__name__, end-start))
        return result
    return wrapper

@timeit
def func():
    time.sleep(1)

func()

在上面的代码中,我们定义了一个timeit装饰器,它的作用是统计被装饰函数的运行时间,并在运行完毕后打印出来。通过在func函数上添加了一个@timeit的注解,我们就使func函数成为了被timeit装饰器装饰的函数。当我们运行func函数时,它会自动调用timeit装饰器函数并打印出运行时间。

装饰器的应用场景

装饰器可以在不修改原函数的前提下,为其增加新的功能,因此它在很多场景下非常有用。以下是一些常见的使用场景:

  • 日志记录
  • 系统监控
  • 性能测试
  • 输入检查
  • 输出格式化

装饰器的原理

装饰器的本质是一个函数,它接收一个函数作为参数,并返回一个新的函数。当我们将一个函数定义为装饰器之后,在使用该装饰器装饰另一个函数时,实际上是将原函数作为参数传给了这个装饰器函数,然后将该装饰器函数的返回值作为新的函数。

闭包

什么是闭包

闭包是指一个函数内部定义的函数,它可以访问外部函数的变量并保存其状态。具有记忆作用,可以在多次调用中保持状态,而不是每次重新计算。

闭包的使用方法

闭包的使用方法比较简单,以一个计数器为例:

def counter():
    count = 0
    def inc():
        nonlocal count
        count += 1
        return count
    return inc

c = counter()
print(c())
print(c())
print(c())

在这段代码中,我们定义了一个counter函数,它返回了一个内部函数inc,该函数可以记住外部函数的变量count,并将它的值在每次被调用时加一并返回。

闭包的应用场景

闭包可以记住函数的状态,因此它在很多场景下非常有用。以下是一些常见的使用场景:

  • 记录函数调用的次数
  • 缓存函数的计算结果
  • 高阶函数的实现

闭包的原理

闭包的本质是一个函数和它用到的外部变量的一个整体。在Python中,闭包可以通过内部函数访问外部函数的变量并修改它们。由于闭包中包含了函数和外部变量的状态信息,因此它可以多次被调用并保持执行状态。

示例1:计时器装饰器

下面的示例演示了如何编写一个计时器装饰器,用于统计函数的执行时间:

import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print('{}() executed in {:.4f} seconds'.format(func.__name__, end_time-start_time))
        return result
    return wrapper

@timer
def func():
    time.sleep(1)

func()

在上面的代码中,我们通过定义一个timer装饰器来实现计时功能。当我们用带有@timer注解的函数调用func()时,它会自动调用timer装饰器函数并打印出函数的运行时间。

示例2:实现高阶函数

下面的示例演示了如何实现一个高阶函数,它用于根据指定的条件过滤一个列表:

def filter_list(func):
    def wrapper(lst):
        return [x for x in lst if func(x)]
    return wrapper

@filter_list
def greater_than_five(n):
    return n > 5

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
result = greater_than_five(numbers)
print(result)

在上面的代码中,我们通过定义一个filter_list函数来实现一个高阶函数,这个函数用于根据指定的条件过滤一个列表。我们使用@filter_list装饰器使得greater_than_five函数具有过滤器的功能,并通过它对一个数字列表进行过滤,只保留大于5的数字。

结论

Python装饰器和闭包是Python语言中非常重要的概念,它们允许我们以更加优美的方式编写代码,可以帮助我们实现很多实用的功能。掌握装饰器和闭包的使用方法和原理,将对我们的工作和学习带来很大的帮助。

本站文章如无特殊说明,均为本站原创,如若转载,请注明出处:实例详解Python装饰器与闭包 - Python技术站

(0)
上一篇 2023年6月10日
下一篇 2023年6月10日

相关文章

  • JS从数组中随机取出几个数组元素的方法

    JS从数组中随机取出几个数组元素的方法可以通过Math.random()函数和splice()方法实现。以下是具体攻略: 1. Math.random()函数 Math.random()函数用于生成0到1之间的随机数,取值范围是[0, 1)。为了获取数组的随机元素,我们可以将Math.random()生成的数乘以数组的length属性,然后向下取整获得随机数…

    JavaScript 2023年5月27日
    00
  • js中的window.open返回object的错误的解决方法

    问题描述:在JavaScript中,使用window.open()函数打开一个新的浏览器窗口时,有时会发生返回object的错误,导致后续的变量调用和方法调用无法进行。这个问题该如何解决呢? 解决方法: 一、使用try-catch语句包裹window.open()函数 由于window.open()函数并非非常稳定,有时与浏览器相关的问题会导致函数内部抛出异…

    JavaScript 2023年6月11日
    00
  • 深入理解javascript中return的作用

    深入理解 JavaScript 中 return 的作用 在 JavaScript 中,return 是一个非常重要的关键字,它可以终止函数的执行,并返回一个值。在函数中,有时候我们需要根据一些条件进行不同的处理,并最终返回一个值,这时候 return 就发挥了重要的作用。本攻略主要介绍 return 的用法及其注意事项。 基本用法 return 关键字后面…

    JavaScript 2023年6月10日
    00
  • JS实现图片旋转动画效果封装与使用示例

    下面是对“JS实现图片旋转动画效果封装与使用示例”的详细讲解: 标题 JS实现图片旋转动画效果封装与使用示例 描述 本文介绍如何使用JavaScript封装实现图片旋转的动画效果,并提供两个使用示例,帮助读者更好地理解这个实现过程。 动画效果实现原理 要想实现图片旋转动画效果,需要借助CSS3的transform属性。其中,transform属性可以改变元素…

    JavaScript 2023年6月10日
    00
  • 黑帽seo劫持程序,js劫持搜索引擎代码

    黑帽SEO劫持程序和JS劫持搜索引擎代码都是一些不道德的优化方法,通常被用来欺骗搜索引擎以提高网站排名。以下是详细的攻略: 黑帽SEO劫持程序攻略 什么是黑帽SEO劫持程序 黑帽SEO劫持程序是一种利用漏洞或安全问题修改网站内容,以欺骗搜索引擎,提高排名的非法做法。 黑帽SEO劫持程序的具体步骤 找到漏洞或安全问题。 修改网站内容,包括关键词、标题等等。 等…

    JavaScript 2023年6月11日
    00
  • PowerShell小技巧实现IE Web自动化

    PowerShell小技巧实现IE Web自动化 简介 PowerShell是一种流行的管理、自动化和任务脚本语言,可以用于Windows平台上的各种任务,包括Web自动化。本文将介绍如何使用PowerShell实现IE Web自动化,并提供两个示例以说明具体实现方法。 PowerShell与IE Web自动化 PowerShell通过IE Com对象实现W…

    JavaScript 2023年6月11日
    00
  • CSS3 动画卡顿性能优化的完美解决方案

    下面我将详细讲解“CSS3 动画卡顿性能优化的完美解决方案”的完整攻略,包含如何开启硬件加速、动画缓存以及使用requestAnimationFrame优化动画效果。 开启硬件加速 由于 CSS3 动画处理过程中存在 CPU 资源消耗较大的问题,我们可以通过开启硬件加速来优化性能。具体的方式是利用 transform 属性进行处理,大家可以通过如下方式开启:…

    JavaScript 2023年6月11日
    00
  • 详解jQuery的Cookie插件

    详解jQuery的Cookie插件攻略 1. 介绍 jQuery的Cookie插件是一个实用的、轻量的JavaScript工具,用于操作浏览器中的cookie(饼干)。该插件可用于读取、设置、删除和检查cookie,它为cookie操作提供了简洁的API接口,使得开发者能够轻松地处理cookie数据。 2. 安装 你可以从GitHub上下载该插件的最新版本,…

    JavaScript 2023年6月11日
    00
合作推广
合作推广
分享本页
返回顶部