python函数式编程基础（一）

函数定义：
    @装饰器1
    @装饰器2
    ...
    def 函数名（位置形参， *元组形参， 命名关键字形参， **字典形参）:
        """文档字符串"""

 

        语句块

 

正式介绍装饰器前，先让我们学习一下闭包的概念：

闭包 closure：

    闭包是指引用了此函数外部嵌套函数作用域变量的函数
闭包必须满足3个条件：
    1.必须有内嵌函数
    2.内嵌函数必须引用外部函数中的变量
    3.外部函数返回值必须是“内嵌函数”

1.有如下函数，各方面测试已ＯＫ：

def decorated(x):
    print('x ** x = %d' % x ** x)
decorated(2)
decorated(3)

2.现在想在每次调用此函数前，均输出一次当前的时间，且不允许修改函数内部：

import time

def decorated(x):
    print('x ** x = %d' % x ** x)

def decorate(x):
    print("%d:%d:%d" % time.localtime()[3:6])
    decorated(x)

decorate(2)
decorate(3)

    此方法存在的一个问题是：如果原程序中多处调用了decorated函数，则需把每一处都修改为decorate，工作量很大。下面尝试在程序调用时无需修改原函数名：

import time

def decorated(x):
    print('x ** x = %d' % x ** x)

def decorate(func):
    print("%d:%d:%d" % time.localtime()[3:6])
    return func

decorated = decorate(decorated)
decorated(2)
decorated(3)

运行结果：
14:50:25
x ** x = 4
x ** x = 27

    此方法可以实现在程序调用时，无需修函数名；但仍存在一个非常严重的错误，decorated函数本身并未做任何改变，因此运行结果中，只在第一次调用次函数时打印一次时间，decorate函数只在decorated = decorate(decorated)赋值时运行一次。

3.为了解决2中存在的问题，我们可以借助闭包来实现：

import time

def decorated(x):
    print('x ** x = %d' % x ** x)

def decorate(func):
    def inner(x):
        print("%d:%d:%d" % time.localtime()[3:6])
        func(x)
    return inner

decorated = decorate(decorated)
decorated(2)
decorated(3)

运行结果：
14:58:36
x ** x = 4
14:58:36
x ** x = 27

    上述程序中，使用闭包实现了在不修改函数内部及调用程序的情况下，改变了原函数的功能。decorate函数内嵌了一个inner函数，且返回值为inner函数，并且inner函数访问了enclosing作用域变量func,形成了一个闭包。更值得庆幸的是，python中为了简化3中的写法，为我们提供了一个语法糖"@装饰函数"，即装饰器：

import time

def decorate(func):
    def inner(x):
        print("%d:%d:%d" % time.localtime()[3:6])
        func(x)
    return inner

@decorate
def decorated(x):
    print('x ** x = %d' % x ** x)

decorated(2)
decorated(3)

运行结果：
15:8:36
x ** x = 4
15:8:36
x ** x = 27

装饰器：
    装饰器是一个函数，主要作用是用来包装另一个函数和类
    是在不改变原函数名（或类名）的情况下，改变被包装对象的行为

什么是函数装饰器：
    1.函数装饰器是指装饰器是一个函数，传入的是一个函数，返回的也是一个函数
    2.函数一旦被装饰，它绑定的将是装饰器函数的返回值。

语法结构：
    def 装饰器函数名(函数名作为参数):
        语句块
        return 函数对象

    @装饰器函数名<换行>
    def 函数名(形参列表):
        语句块

函数装饰器的应用：
    def decorator_fun(fn):
        def fx():
            print("在函数original_fun调用之前，新增的处理程序！")
            fn()
            print("在函数original_fun调用之后，新增的处理程序！")
        return fx

    @decorator_fun
    def original_fun():
            print("此函数已经过测试，一切OK！")

    original_fun()
    备注：
        １．在程序开发过程中，一旦已经测试OK的函数，在后期如需新增功能时，应尽量避免去修改
        原函数，通常使用函数装饰器来完成。且使用函数装饰器，调用部分的的程序也无需修改。
        ２．对于被装饰函数需要支持参数的情况，装饰器的内嵌函数须支持同样的签名
函数说明：
    1.函数本身可以赋值给变量，赋值后变量绑定函数
    2.允许将函数本身作为参数，传递给另一个函数
    3.允许函数返回一个函数
    4.应使用函数式编程思想，但程序中修改模块内部是大忌。

函数的４种形参定义方式：
    位置形参
    星号元组形参
    命名关键字形参
    双星号字典形参

    位置形参：
        语法：
            def 函数名（形参名1， 形参名2， ...）:
                语句块
    星号元组形参：
        语法：
            def 函数名（*元组形参名）:
                语句块
        作用：
            允许传入任意个位置实参
    命名关键字形参：
        语法：
            def 函数名（*, 命名关键字形参）
        或：
            def 函数名（*args，命名关键字形参）

        说明：
            强制所有的传参都必须使用关键字传参
    双星号字典形参：
        语法：
            def 函数名（**字典形参名）:
                语句
        作用：
            允许传入任意个关键字实参

形参定义的顺序：
    位置形参
    星号元组形参
    命名关键字形参
    双星号字典形参

函数的文档字符串：
    语法格式：
        def 函数名（形参列表）
            """函数的文档字符串"""
            函数语句块
    示例：
        def func():
            '''此函数用来打招呼...
            这是函数的文档字符串
            '''
            pass
        可在交互模式下输入如下命令，查看函数的文档字符串：
            >>>import 模块名
            >>>help(模块名.func)
    说明：
        文档字符串用来说明本函数的功能和使用方法,方便程序的阅读和后期维护

函数的__doc__属性：
    备注：
        所有系统定义的特殊含义的标识符使用的是双下划线，为了避免与用户定义的标志负产生冲突
    作用：
        用于记录文档字符串
    操作：
        >>>max.__doc__

        >>> import 模块名
        >>> 模块名.函数名.__doc__

函数的__name__属性：
    作用：
        用于记录函数的名称

函数的４中实参传递方式：
    位置传参 / 序列传参（字符串，列表，元组）
    关键字传参 / 字典关键字传参
    
    位置传参：
        实参与形参的对应关系按位置来依次对应
        def func(a, b, c):
            ...
        func(1, 2, 3)
    序列传参：
        函数在调用过程中用 “*” 将序列拆解后按位置进行传递的传参方式
        def func(a, b, c):
            ...
        s = "ABC"
        L = [4, 5, 6]
        t = (1.1, 1.2, 1.3)
        func(*s)
        func(*L)
        func(*t)
    关键字传参：
        按着形参的名称给形参赋值；实参和形参按名称进行匹配
    字典关键字传参：
        将字典用 “**” 拆解后进行关键字传参的传参方式
        def func1(a, b, *, c, d):
            ...
        def func2(a, b, *args, c, d):
            ...
        func1(1, 2, c=300, d=400)
        func2(1, 2, 3, 4, c=300, d=400)
        func2(1, 2, 3, 4, **{'d':400, 'c':300})
    综合传参：
        １.函数的传参方式确定形参能唯一匹配到相应的实参。
        ２.位置传参在前，关键字传参在后