详解python中的生成器、迭代器、闭包、装饰器

一、生成器

生成器（Generator）是一种用于创建迭代器的简单而强大的工具。生成器函数就是普通函数，只不过使用了yield语句而不是return语句返回结果。生成器函数被调用时不会立即执行函数体，而是返回一个迭代器。每次调用迭代器的next()方法时，生成器函数会从上次执行的地方继续执行，直到遇到一个yield语句，然后把yield后面的表达式的值作为返回值返回，并暂停执行。下次再调用next()方法时，会从yield语句暂停的位置继续执行。

生成器的优点是可以大大节约内存，因为它生成一个值之后就会释放掉这个值所占据的内存，而不是像列表那样将所有值都存在内存中。

示例一：

def simple_generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

g = simple_generator()

print(next(g))  # 1
print(next(g))  # 2
print(next(g))  # 3
print(next(g))  # StopIteration

示例二：

def fibonacci():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield b
        a, b = b, a + b

f = fibonacci()

for i in range(10):
    print(next(f))  # 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55

二、迭代器

迭代器（Iterator）是一种对象，它可以迭代遍历容器中的元素，且只能往前不会后退。实现一个迭代器可以使用__iter__()和__next__()方法。iter()返回迭代器对象本身，next()返回具体的元素。

示例一：

class MyIterator:

    def __init__(self, start, end):
        self.num = start
        self.end = end

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.num <= self.end:
            result = self.num
            self.num += 1
            return result
        else:
            raise StopIteration

m = MyIterator(0, 5)

for i in m:
    print(i)  # 0, 1, 2, 3, 4

示例二：

a = [1, 2, 3]
it = iter(a)
print(next(it))  # 1
print(next(it))  # 2
print(next(it))  # 3

三、闭包

闭包（Closure）是一种函数，它可以访问定义在外部函数作用域内的变量。闭包可以保留变量的值，不管外部变量如何改变，内部函数也可以使用它们。

闭包的关键就在于外部变量的值在内部函数定义时已经保存下来，并一直可以被访问。

示例一：

def outer_func(x):
    def inner_func(y):
        return x+y
    return inner_func

add_5 = outer_func(5)
print(add_5(3))  # 8

add_10 = outer_func(10)
print(add_10(3))  # 13

示例二：

def func():
    arr = []
    for i in range(3):
        def inner_func():
            return i
        arr.append(inner_func)
    return arr

funcs = func()
print(funcs[0]())  # 2
print(funcs[1]())  # 2
print(funcs[2]())  # 2

四、装饰器

装饰器（Decorator）是一种可以在运行时修改函数或类的行为的语法。在Python中，装饰器可以用于修改或包装一个函数或类的功能，而不需要修改它的源代码。

使用装饰器时，需要定义一个装饰器函数，该函数接受一个函数作为参数，并返回一个新函数。

示例一：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before the function is called.")
        func()
        print("After the function is called.")
    return wrapper

def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello = my_decorator(say_hello)
say_hello()

示例二：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Before the function is called.")
        func(*args, **kwargs)
        print("After the function is called.")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello(name):
    print(f"Hello, {name}!")

say_hello("Tom")

以上就是关于Python中生成器、迭代器、闭包、装饰器四个重要概念的详细介绍与应用示例。