Python之路函數進階

時間 2019-11-09

標籤 python 之路函數進階欄目 Python 简体版

原文原文鏈接

名稱空間

又名name space, 顧名思義就是存放名字的地方，存什麼名字呢？舉例說明，若變量x=1，1存放於內存中，那名字x存放在哪裏呢？名稱空間正是存放名字x與1綁定關係的地方程序員

名稱空間共3種，分別以下後端

locals: 是函數內的名稱空間，包括局部變量和形參
globals: 全局變量，函數定義所在模塊的名字空間
builtins: 內置模塊的名字空間

不一樣變量的做用域不一樣就是由這個變量所在的命名空間決定的。閉包

做用域即範圍函數

全局範圍：全局存活，全局有效
局部範圍：臨時存活，局部有效

查看做用域方法 globals(),locals()網站

做用域查找順序

level = 'L0'
n = 22


def func():
    level = 'L1'
    n = 33
    print(locals())

    def outer():
        n = 44
        level = 'L2'
        print(locals(),n)

        def inner():
            level = 'L3'
            print(locals(),n) #此外打印的n是多少？
        inner()
    outer()


func()

問題：在inner()裏的打印的n的值是多少？ui

LEGB 表明名字查找順序: locals -> enclosing function -> globals -> __builtins__spa

locals 是函數內的名字空間，包括局部變量和形參
enclosing 外部嵌套函數的名字空間
globals 全局變量，函數定義所在模塊的名字空間
builtins 內置模塊的名字空間

閉包

關於閉包，即函數定義和函數表達式位於另外一個函數的函數體內(嵌套函數)。並且，這些內部函數能夠訪問它們所在的外部函數中聲明的全部局部變量、參數。當其中一個這樣的內部函數在包含它們的外部函數以外被調用時，就會造成閉包。也就是說，內部函數會在外部函數返回後被執行。而當這個內部函數執行時，它仍然必需訪問其外部函數的局部變量、參數以及其餘內部函數。這些局部變量、參數和函數聲明（最初時）的值是外部函數返回時的值，但也會受到內部函數的影響。code

def outer():
    name = 'alex'

    def inner():
        print("在inner裏打印外層函數的變量",name)

    return inner


f = outer() 

f()

閉包的意義：返回的函數對象，不只僅是一個函數對象，在該函數外還包裹了一層做用域，這使得，該函數不管在何處調用，優先使用本身外層包裹的做用域視頻

裝飾器

你是一家視頻網站的後端開發工程師，大家網站有如下幾個版塊。對象

def home():
    print("---首頁----")

def america():
    print("----歐美專區----")

def japan():
    print("----日韓專區----")

def henan():
    print("----河南專區----")

視頻剛上線初期，爲了吸引用戶，大家採起了免費政策，全部視頻免費觀看，迅速吸引了一大批用戶，免費一段時間後，天天巨大的帶寬費用公司承受不了了，因此準備對比較受歡迎的幾個版塊收費，其中包括「歐美」和「河南」專區，你拿到這個需求後，想了想，想收費得先讓其進行用戶認證，認證經過後，再斷定這個用戶是不是VIP付費會員就能夠了，是VIP就讓看，不是VIP就不讓看就好了唄。你以爲這個需求非常簡單，由於要對多個版塊進行認證，那應該把認證功能提取出來單獨寫個模塊，而後每一個版塊裏調用就能夠了，與是你輕輕的就實現了下面的功能。

#_*_coding:utf-8_*_

user_status = False #用戶登陸了就把這個改爲True

def login():
    _username = "alex" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
    _password = "abc!23" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
    global user_status
    if user_status == False:
        username = input("user:")
        password = input("pasword:")
        if username == _username and password == _password:
            print("welcome login....")
            user_status = True
        else:
            print("wrong username or password!")
    else:
        print("用戶已登陸，驗證經過...")

def home():
    print("---首頁----")

def america():
    login() #執行前加上驗證
    print("----歐美專區----")

def japan():
    print("----日韓專區----")

def henan():
    login() #執行前加上驗證
    print("----河南專區----")

home()
america()
henan()

此時你信心滿滿的把這個代碼提交給你的TEAM LEADER審覈，沒成想，沒過5分鐘，代碼就被打回來了， TEAM LEADER給你反饋是，我如今有不少模塊須要加認證模塊，你的代碼雖然實現了功能，可是須要更改須要加認證的各個模塊的代碼，這直接違反了軟件開發中的一個原則「開放-封閉」原則，簡單來講，它規定已經實現的功能代碼不容許被修改，但能夠被擴展，即：

封閉：已實現的功能代碼塊不該該被修改
開放：對現有功能的擴展開放

這個原則你仍是第一次據說，我擦，再次感覺了本身這個野生程序員與正規軍的差距，BUT ANYWAY,老大要求的這個怎麼實現呢？如何在不改原有功能代碼的狀況下加上認證功能呢？你一時想不出思路，只好帶着這個問題回家繼續憋，媳婦不在家，去隔壁老王家串門了，你正好落的清靜，一不當心就想到了解決方案，不改源代碼能夠呀。你師從沙河金角大王時，記得他教過你，高階函數，就是把一個函數當作一個參數傳給另一個函數，當時大王說，有一天，你會用到它的，沒想到這時這個知識點忽然從腦子裏蹦出來了，我只須要寫個認證方法，每次調用須要驗證的功能時，直接把這個功能的函數名當作一個參數傳給個人驗證模塊不就好了麼，哈哈，機智如我，如是你啪啪啪改寫了以前的代碼。

#_*_coding:utf-8_*_

user_status = False #用戶登陸了就把這個改爲True

def login(func): #把要執行的模塊從這裏傳進來
    _username = "alex" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
    _password = "abc!23" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
    global user_status

    if user_status == False:
        username = input("user:")
        password = input("pasword:")

        if username == _username and password == _password:
            print("welcome login....")
            user_status = True
        else:
            print("wrong username or password!")

    if user_status == True:
        func() # 看這裏看這裏，只要驗證經過了，就調用相應功能

def home():
    print("---首頁----")

def america():
    #login() #執行前加上驗證
    print("----歐美專區----")

def japan():
    print("----日韓專區----")

def henan():
    #login() #執行前加上驗證
    print("----河南專區----")
home()
login(america) #須要驗證就調用 login，把須要驗證的功能 當作一個參數傳給login
# home()
# america()
login(henan)

你很開心，終於實現了老闆的要求，不改變原功能代碼的前提下，給功能加上了驗證，此時，媳婦回來了，後面還跟着老王，你兩家關係很是好，老王常常來串門，老王也是碼農，你跟他分享了你寫的代碼，興奮的等他看完誇獎你NB,沒成想，老王看後，並無誇你，抱起你的兒子，笑笑說，你這個代碼仍是改改吧，要否則會被開除的，WHAT? 會開除，明明實現了功能呀，老王講，沒錯，你功能是實現了，可是你又犯了一個大忌，什麼大忌？你改變了調用方式呀，想想，如今沒每一個須要認證的模塊，都必須調用你的login()方法，並把本身的函數名傳給你，人家以前可不是這麼調用的，試想，若是有100個模塊須要認證，那這100個模塊都得更改調用方式，這麼多模塊確定不止是一我的寫的，讓每一個人再去修改調用方式才能加上認證，你會被罵死的。。。。你以爲老王說的對，但問題是，如何即不改變原功能代碼，又不改變原有調用方式，還能加上認證呢？你苦思了一會，仍是想不出，老王在逗你的兒子玩，你說，老王呀，快給我點思路，實在想不出來，老王背對着你問，老王：學過匿名函數沒有？你：學過學過，就是lambda嘛老王：那lambda與正常函數的區別是什麼？你：最直接的區別是，正常函數定義時須要寫名字，但lambda不須要老王：沒錯，那lambda定好後，爲了屢次調用，能否也給它命個名？你：能夠呀，能夠寫成plus = lambda x:x+1相似這樣，之後再調用plus就能夠了，但這樣不就失去了lambda的意義了，明明人家叫匿名函數呀，你起了名字有什麼用呢？老王：我不是要跟你討論它的意義，我想經過這個讓你明白一個事實說着，老王拿起你兒子的畫板，在上面寫了如下代碼：

def plus(n):
    return n+1

plus2 = lambda x:x+1

老王：上面這兩種寫法是否是表明一樣的意思？你：是的老王：我給lambda x:x+1 起了個名字叫plus2，是否是至關於def plus2(x) ? 你：我擦，你別說，還真是，但老王呀，你想說明什麼呢？老王：沒啥，只想告訴你，給函數賦值變量名就像def func_name　是同樣的效果，以下面的plus(n)函數，你調用時能夠用plus名，還能夠再起個其它名字，如

calc = plus

calc(n)

你明白我想傳達什麼意思了麼？你：。。。。。。。。。。。這。。。。。。嗯。。。。。不太。。。。明白。。老王：。。。。這。。。。。呵呵。。。。。。好吧。。。。，那我在給你點一下，你以前寫的下面這段調用認證的代碼

home()
login(america) #須要驗證就調用 login，把須要驗證的功能 當作一個參數傳給login
# home()
# america()
login(henan)

你之所改變了調用方式，是由於用戶每次調用時須要執行login(henan)，相似的。其實稍一改就能夠了呀

home()
america = login(america)
henan = login(henan)

這樣你，其它人調用henan時，其實至關於調用了login(henan), 經過login裏的驗證後，就會自動調用henan功能。你：我擦，還真是唉。。。，老王，仍是你nb。。。不過，等等，我這樣寫了好，那用戶調用時，應該是下面這個樣子

home()
america = login(america) #你在這裏至關於把america這個函數替換了
henan = login(henan)
#那用戶調用時依然寫
america()

但問題在於，還不等用戶調用，你的america = login(america)就會先本身把america執行了呀。。。。，你應該等我用戶調用的時候再執行纔對呀，不信我試給你看。。。老王：哈哈，你說的沒錯，這樣搞會出現這個問題？但你想一想有沒有解決辦法呢？你：我擦，你指的思路呀，大哥。。。我哪知道下一步怎麼走。。。老王：算了，估計你也想不出來。。。學過嵌套函數沒有？你：yes,而後呢？老王：想實現一開始你寫的america = login(america)不觸發你函數的執行，只須要在這個login裏面再定義一層函數，第一次調用america = login(america)只調用到外層login，這個login雖然會執行，但不會觸發認證了，由於認證的全部代碼被封裝在login裏層的新定義的函數裏了，login只返回裏層函數的函數名，這樣下次再執行america()時，就會調用裏層函數啦。。。你：。。。。。。什麼？什麼個意思，我蒙逼了。。。老王：仍是給你看代碼吧。。

def login(func): #把要執行的模塊從這裏傳進來

    def inner():#再定義一層函數
        _username = "alex" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
        _password = "abc!23" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
        global user_status

        if user_status == False:
            username = input("user:")
            password = input("pasword:")

            if username == _username and password == _password:
                print("welcome login....")
                user_status = True
            else:
                print("wrong username or password!")

        if user_status == True:
            func() # 看這裏看這裏，只要驗證經過了，就調用相應功能

    return inner #用戶調用login時，只會返回inner的內存地址，下次再調用時加上()纔會執行inner函數

此時你仔細着了老王寫的代碼　，感受老王真不是通常人呀，連這種奇淫巧技都能想出來。。。，心中默默感謝上天賜你一個大牛鄰居。你: 老王呀，你這個姿式很nb呀，你首創的？此時你媳婦噗嗤的笑出聲來，你也不知道她笑個球。。。老王：呵呵，這不是我首創的呀固然，這是開發中一個經常使用的玩法，叫語法糖，官方名稱「裝飾器」，其實上面的寫法，還能夠更簡單能夠把下面代碼去掉

america = login(america) #你在這裏至關於把america這個函數替換了

只在你要裝飾的函數上面加上下面代碼

@login
def america():
    #login() #執行前加上驗證
    print("----歐美專區----")

def japan():
    print("----日韓專區----")

@login
def henan():
    #login() #執行前加上驗證
    print("----河南專區----")

效果是同樣的。你開心的玩着老王教你的新姿式，玩着玩着就手賤給你的「河南專區」版塊加了個參數，而後，結果出錯了。。。

你：老王，老王，怎麼傳個參數就不行了呢？老王：那必然呀，你調用henan時，實際上是至關於調用的login，你的henan第一次調用時henan = login(henan)， login就返回了inner的內存地址，第2次用戶本身調用henan("3p"),實際上至關於調用的時inner,但你的inner定義時並無設置參數，但你給他傳了個參數，因此天然就報錯了呀你：可是個人版塊須要傳參數呀，你不讓我傳不行呀。。。老王：沒說不讓你傳，稍作改動即可。。

老王：你再試試就行了。你：果真好使，大神就是大神呀。。。不過，若是有多個參數呢？老王：。。。。老弟，你不要什麼都讓我教你吧，非固定參數你沒學過麼？ *args,**kwargs... 你：噢。。。還能這麼搞?,nb,我再試試。你身陷這種新玩法中沒法自拔，竟沒注意到老王已經離開，你媳婦告訴你說爲了避免打擾你加班，今晚帶孩子去跟她姐妹住，你以爲媳婦真體貼，最終，你終於搞定了全部需求，徹底遵循開放-封閉原則，最終代碼以下。

#_*_coding:utf-8_*_

user_status = False #用戶登陸了就把這個改爲True

def login(func): #把要執行的模塊從這裏傳進來

    def inner(*args,**kwargs):#再定義一層函數
        _username = "alex" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
        _password = "abc!23" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
        global user_status

        if user_status == False:
            username = input("user:")
            password = input("pasword:")

            if username == _username and password == _password:
                print("welcome login....")
                user_status = True
            else:
                print("wrong username or password!")

        if user_status == True:
            func(*args,**kwargs) # 看這裏看這裏，只要驗證經過了，就調用相應功能

    return inner #用戶調用login時，只會返回inner的內存地址，下次再調用時加上()纔會執行inner函數


def home():
    print("---首頁----")

@login
def america():
    #login() #執行前加上驗證
    print("----歐美專區----")

def japan():
    print("----日韓專區----")

# @login
def henan(style):
    '''
    :param style: 喜歡看什麼類型的，就傳進來
    :return:
    '''
    #login() #執行前加上驗證
    print("----河南專區----")

home()
# america = login(america) #你在這裏至關於把america這個函數替換了
henan = login(henan)

# #那用戶調用時依然寫
america()

henan("3p")

此時，你已累的不行了，洗洗就抓緊睡了，半夜，上廁所，隱隱聽到隔壁老王家有微弱的女人的聲音傳來，你會心一笑，老王這傢伙，不聲不響找了女友也不帶給我看看，改天必定要見下真人。。。。第二2天早上，產品經理又提了新的需求，要容許用戶選擇用qq\weibo\weixin認證，此時的你，已深諳裝飾器各類裝逼技巧，輕鬆的就實現了新的需求。

帶參數裝飾器

#_*_coding:utf-8_*_
user_status = False #用戶登陸了就把這個改爲True

def login(auth_type): #把要執行的模塊從這裏傳進來
    def auth(func):
        def inner(*args,**kwargs):#再定義一層函數
            if auth_type == "qq":
                _username = "alex" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
                _password = "abc!23" #僞裝這是DB裏存的用戶信息
                global user_status

                if user_status == False:
                    username = input("user:")
                    password = input("pasword:")

                    if username == _username and password == _password:
                        print("welcome login....")
                        user_status = True
                    else:
                        print("wrong username or password!")

                if user_status == True:
                    return func(*args,**kwargs) # 看這裏看這裏，只要驗證經過了，就調用相應功能
            else:
                print("only support qq ")
        return inner #用戶調用login時，只會返回inner的內存地址，下次再調用時加上()纔會執行inner函數

    return auth

def home():
    print("---首頁----")

@login('qq')
def america():
    #login() #執行前加上驗證
    print("----歐美專區----")

def japan():
    print("----日韓專區----")

@login('weibo')
def henan(style):
    '''
    :param style: 喜歡看什麼類型的，就傳進來
    :return:
    '''
    #login() #執行前加上驗證
    print("----河南專區----")

home()
# america = login(america) #你在這裏至關於把america這個函數替換了
#henan = login(henan)

# #那用戶調用時依然寫
america()

# henan("3p")