闭包和装饰器

在Python中，闭包和装饰器是两个强大的编程概念，它们通常用于实现函数行为的动态修改和代码重用。下面分别给出闭包和装饰器的例子。

闭包

闭包是指一个函数内部定义的另一个函数，它可以访问外部函数的局部变量，即使外部函数的执行已经结束。闭包的一个常见用途是创建带有私有状态的函数。

python复制代码

	def outer_function(x):
	def inner_function(y):
	return x + y
	return inner_function
	# 创建一个闭包
	closure = outer_function(10)
	# 调用闭包
	result = closure(5)
	print(result) # 输出 15

在这个例子中，inner_function 是一个闭包，因为它记住了 outer_function 中的 x 变量的值。

装饰器

装饰器是一个函数，它接受一个函数作为参数并返回一个新的函数。装饰器通常用于在不修改原始函数代码的情况下，向函数添加新的功能。装饰器使用 @ 语法进行应用。

python复制代码

	def my_decorator(func):
	def wrapper(*args, **kwargs):
	print(f"Something is happening before the function {func.__name__} is called.")
	result = func(*args, **kwargs)
	print(f"Something is happening after the function {func.__name__} is called.")
	return result
	return wrapper
	@my_decorator
	def say_hello(name):
	print(f"Hello, {name}!")
	# 调用被装饰的函数
	say_hello("Alice")

在这个例子中，my_decorator 是一个装饰器，它接受一个函数 func 并返回一个新的函数 wrapper。wrapper 函数在调用原始函数 say_hello 之前和之后，都打印了一些额外的信息。

带参数的装饰器

装饰器本身也可以是一个高阶函数，即它可以接受额外的参数。

python复制代码

	def repeat(num_times):
	def decorator_repeat(func):
	def wrapper(*args, **kwargs):
	for _ in range(num_times):
	result = func(*args, **kwargs)
	return result
	return wrapper
	return decorator_repeat
	@repeat(num_times=3)
	def greet(name):
	print(f"Hello, {name}!")
	# 调用被装饰的函数
	greet("Bob")

在这个例子中，repeat 是一个接受 num_times 参数的装饰器工厂。它返回一个新的装饰器 decorator_repeat，后者接受一个函数并返回一个新的 wrapper 函数。wrapper 函数将原始函数 greet 调用指定的次数。

重要补充：

在装饰器中，wrapper 函数中的 *args 和 **kwargs 接收的是传递给被装饰函数 func 的参数。

这里是一个更详细的解释：

当你定义一个装饰器时，你实际上是在定义一个高阶函数，这个函数接受一个函数 func 作为参数，并返回一个新的函数 wrapper。这个 wrapper 函数需要能够接受任何数量和类型的参数，以便它能够代替原始的 func 函数被调用。

在 wrapper 函数内部，你使用 *args 和 **kwargs 来捕获传递给 wrapper 的所有位置参数和关键字参数。然后，你将这些参数传递给原始的 func 函数，以便执行它的逻辑。

python复制代码

	def my_decorator(func):
	def wrapper(*args, **kwargs):
	# 在这里，你可以添加任何你想在调用 func 之前执行的代码
	print(f"Before calling {func.__name__}")
	# 调用原始的 func 函数，并将所有接收到的参数传递给它
	result = func(*args, **kwargs)
	# 在这里，你可以添加任何你想在调用 func 之后执行的代码
	print(f"After calling {func.__name__}")
	# 返回 func 函数的结果
	return result
	# 返回 wrapper 函数，它将代替原始的 func 函数被调用
	return wrapper

当你使用 @my_decorator 语法装饰一个函数时，Python 实际上是在做这样的事情：

python复制代码

original_function = my_decorator(original_function)

这里，original_function 是你原本定义的函数，而 my_decorator(original_function) 返回的是 wrapper 函数。因此，在之后调用 original_function 时，你实际上是在调用 wrapper 函数，而 wrapper 函数则会负责调用原始的 original_function，并在调用前后添加额外的逻辑。

所以，当你调用被装饰的函数时，你传递给它的所有参数都会被 wrapper 函数捕获，并通过 *args 和 **kwargs 传递给原始的 func 函数。

总结

• 闭包 允许函数记住并访问其外部函数的局部变量。
• 装饰器 允许在不修改函数本身的情况下，动态地向函数添加新的功能。

这两个概念在Python编程中非常有用，特别是在需要函数式编程和代码重用的情况下。