Python闭包装饰器使用方法汇总-猿码集

1. 什么是闭包

在介绍Python闭包装饰器使用方法前，首先需要明确闭包的概念。闭包是指返回一个函数的函数。

举个简单例子：

def outer_func():
    x = 1
    print('外部函数执行')
    def inner_func():
        print('内部函数执行')
        print(x)
    return inner_func
my_func = outer_func()
my_func()

这里我们定义了一个函数outer_func，这个函数里面有一个局部变量x，和一个内部函数inner_func。在outer_func函数中，我们返回了inner_func函数，然后将其赋值给my_func变量。最后执行my_func函数。

可以看到，内部函数inner_func非常特别，它用到了外部函数outer_func的变量x，而外部函数已经执行完毕，变量x应该已经被销毁。但是，在这个例子中，x的值仍然被保存了下来，这就是闭包的特性。

2. 闭包的优点

闭包在Python中具有以下优点：

2.1 可以在内部函数中访问外部函数中的变量

在使用闭包的时候，内部函数可以访问外部函数中的变量。这对于编写函数非常方便，因为我们经常需要在函数中使用相关的局部变量。如果没有闭包，我们不得不在每个函数里面传递这些变量。

2.2 可以将函数作为参数传递给其他函数

闭包可以将一个函数作为参数传递给其他函数。这个特性非常有用，因为我们经常需要将函数作为参数传递给其他函数，例如在Python中的装饰器。

2.3 可以在外部函数退出后访问内部函数

当外部函数退出时，闭包仍然可以访问内部函数。这是因为Python中的闭包使用了延迟绑定和保留变量的特殊方式。这样，即使外部函数退出后，闭包仍然可以访问内部函数。

3. 什么是装饰器

装饰器是Python中的一种语法糖，可以在不修改原函数的情况下，为函数添加额外的功能。装饰器本质上是一个函数，它可以接受一个函数作为参数，并返回一个新函数。

下面是一个简单的例子：

def my_decorator(original_function):
    def new_function():
        print('这是新函数')
        original_function()
    return new_function
def my_function():
    print('这是原函数')
decorated_function = my_decorator(my_function)
decorated_function()

在这个例子中，我们定义了两个函数。第一个函数是my_decorator，它接受一个函数作为参数，并返回一个新函数。新函数包含了原本的函数，但是增加了一些新的功能。第二个函数是my_function，它是我们想要增加功能的原函数。最后，我们将my_function传递给my_decorator函数，获得一个新的decorated_function函数，并执行这个新函数。

4. Python闭包装饰器使用方法汇总

4.1 最简单的装饰器

下面是一个最简单的装饰器：

def my_decorator(original_function):
    def new_function():
        print('这是新函数')
        original_function()
    return new_function
@my_decorator
def my_function():
    print('这是原函数')
my_function()

注意到这个例子中@my_decorator表示将my_decorator装饰器应用到my_function函数中。这样我们就不再需要将my_function()作为参数传递给my_decorator函数，而是直接调用装饰后のmy_function函数。

4.2 带参数的装饰器

有时候我们需要给装饰器增加一些参数选择，以便于能够更加灵活的处理不同的情况，下面是一个带参数的装饰器的例子：

def my_decorator_with_args(arg1, arg2):
    def decorator(original_function):
        def new_function():
            print('arg1:', arg1)
            print('arg2:', arg2)
            original_function()
        return new_function
    return decorator
@my_decorator_with_args('Hello', 'World')
def my_function():
    print('这是原函数')
my_function()

在这个例子中，my_decorator_with_args装饰器接受两个参数，arg1和arg2。它返回另外一个函数，这个函数接受一个函数作为参数，返回一个新函数。新函数中打印出来这两个参数，然后执行原函数。

4.3 使用functools包装装饰器

使用Python内置的functools包，可以增加一些元数据到装饰器中。这样可以帮助我们更好地跟踪我们装饰的代码。

import functools
def my_decorator(original_function):
    @functools.wraps(original_function)
    def new_function():
        print('这是新函数')
        original_function()
    return new_function
@my_decorator
def my_function():
    print('这是原函数')
print(my_function.__name__)

在这个例子中，我们引入了functools模块。然后我们在my_decorator装饰器前面加上@functools.wraps装饰器。这个装饰器允许我们将元数据从原函数复制到装饰器函数，以便于能够更好地跟踪代码。

4.4 带参数的类装饰器

在Python中，我们还可以使用类来定义装饰器。下面是一个带参数的类装饰器的例子：

class MyDecoratorWithArgs:
    def __init__(self, arg1, arg2):
        self.arg1 = arg1
        self.arg2 = arg2
    def __call__(self, original_function):
        def new_function():
            print('arg1:', self.arg1)
            print('arg2:', self.arg2)
            original_function()
        return new_function
@MyDecoratorWithArgs('Hello', 'World')
def my_function():
    print('这是原函数')
my_function()

在这个例子中，我们定义了一个名为MyDecoratorWithArgs的类，它有两个参数，arg1和arg2。我们在类中定义了__init__和__call__方法，前者用于初始化参数，后者被称为类的“调用”方法，作用是接受一个函数作为参数，返回一个新函数。

4.5 将装饰器作为类方法使用

在Python中，我们还可以将装饰器作为类的方法来使用。下面是一个例子：

class MyDecoratorClassMethod:
    def __init__(self, original_function):
        self.original_function = original_function
    @classmethod
    def my_class_method(cls):
        print('这是类方法')
    def __call__(self):
        print('这是新函数')
        self.original_function()
@MyDecoratorClassMethod
def my_function():
    print('这是原函数')
MyDecoratorClassMethod.my_class_method()
my_function()

在这个例子中，我们定义了一个MyDecoratorClassMethod类，它具有一个my_class_method类方法和一个__call__方法。__call__函数用来接收一个参数并返回一个新的增加了一些功能的函数。my_class_method函数是一个类方法，它可以在没有实例的情况下调用。

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