Python装饰器限制函数运行时间超时则退出执行

Python装饰器是Python中一种常用的语法结构，可以用来在函数运行时对函数进行增强或者修改，AOP编程思想便是通过装饰器来实现的。在某些情况下，我们需要对函数执行时间进行限制并控制其在规定时间内退出执行，这时候，就可以使用装饰器来实现了。

下面是实现Python装饰器限制函数运行时间超时则退出执行的完整攻略：

实现思路

1. 使用threading.Thread模块创建一个新线程来执行函数，等待规定时间。
2. 如果函数执行时间超过规定时间，则停止执行并抛出异常。
3. 如果函数执行时间未超过规定时间，线程正常结束，函数正常执行。

实现代码

import time
import threading

def timeout(timeout):
    def decor(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            res = []
            def thread_func():
                res.append(func(*args,**kwargs))
            t = threading.Thread(target=thread_func)

            t.start()
            t.join(timeout)
            if t.is_alive():
                raise TimeoutError("function execution timeout")

            return res[0]
        return wrapper
    return decor

以上是一个通用的Python装饰器代码模板，我们可以根据实际使用情况进行调整。

示例说明

下面，我们举两个例子来说明Python装饰器限制函数运行时间超时则退出执行的使用方法。

例子一：计算圆周率

我们使用计算圆周率的方式来演示。

@timeout(2)
def calc_pi():
    q, r, t, k, n, l = 1, 0, 1, 1, 3, 3
    while True:
        if 4*q+r-t < n*t:
            yield n
            nr = 10*(r-n*t)
            n = ((10*(3*q+r))//t)-10*n
            q *= 10
            r = nr
        else:
            nr = (2*q+r)*l
            nn = (q*(7*k)+2+(r*l))//(t*l)
            q *= k
            t *= l
            l += 2
            k += 1
            n = nn
            r = nr

print(list(calc_pi()))

在上述代码中，我们使用了生成器来计算圆周率，而计算圆周率的过程时非常耗时的，因此，我们使用了装饰器来限制计算时间为2秒钟。

例子二：查询当前时间

我们使用time.time()函数来查询当前时间，例如，我们需要获取当前时间，如果时间正在进行，当达到指定时间时，需要停止计算。

@timeout(3)
def get_current_time():
    while True:
        print(time.time())
        time.sleep(0.5)

以上代码使用while循环和time.sleep()来模拟计算过程。当前时间会每隔0.5秒输出一次，我们通过装饰器来限制函数执行时间为3秒钟。

结语

Python装饰器是一种非常有用的语法结构，可以用来增强或修改函数的功能，例如，限制函数运行时间、缓存函数计算结果等等，可以提高代码重用性和可扩展性，从而让我们的程序更加健壮和高效。