函数嵌套定义，global，nonlocal关键字，闭包，装饰器

一，复习

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1.函数对象：函数名 => 存放的是函数的内存地址
　　1）函数名 - 找到的是函数的内存地址
　　2）函数名() - 调用函数 => 函数的返回值  eg：fn()() => fn的返回值一定是函数

使用：
　　1）直接被其他变量接收 - 将函数的内存地址直接给其他变量 => 被赋值的变量也是函数对象
　　2）可以作为函数的参数 - 函数的形参接收到的实参是函数对象 => 形参被赋值后也是函数对象
　　3）可以作为函数的返回值 - 用变量在外界调用并接受这个函数的值 => 用来接收的变量也是函数对象
　　4）可以作为容器对象的成员 - 可以作为list、dict等的成员 => 函数对象作为成员的那个成员被取出就是函数对象

　　def add(n1, n2): return n1 + n2
　　method_map = {
　　    'add': add
　　}


2.名称空间与作用域
# LEGB

# 名称空间：名字与地址的对应关系
　　内置：系统级，一个
　　全局：文件级，多个
　　局部：函数级，多个
　　加载顺序: 内置 > 全局 > 局部

# 作用域：名字起作用的范围
　　局部：只在局部可见
　　嵌套：在外层函数的局部与内部函数的局部可见
　　全局：在当前文件的任意位置可见
　　内置：在所有位置可见
　　查找顺序：局部 > 嵌套 > 全局 > 内置

3.函数的嵌套定义：在函数的内部定义函数

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二，今日内容

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1.函数的嵌套定义

2.global、nonlocal关键字

3.闭包及闭包的运用场景

4.装饰器
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三，函数的嵌套定义

# 概念：在一个函数的内部定义另一个函数

# 为什么要有函数的嵌套定义：
# 1）函数fn2想直接使用fn1函数的局部变量，可以将fn2直接定义到fn1的内部，这样fn2就可以直接访问fn1的变量

def fn1():
    num = 10
    def fn2():
        print(num)
    fn2()
fn1()
#-----------------------------------------------------------

def fn1():
    num = 10
    fn2(num)  # fn2可以看到fn1的局部变量，但fn2的调用位置不在全局了
    print('fn1 end')

def fn2(num):
    print(num)
fn1()

# 2）函数fn2名字就变成fn1的局部变量了，正常只能在fn1中使用，想在外部使用，可以将fn2函数对象作为fn1函数的返回值


# 3）在外部也用同名的变量fn2来接收fn1函数的执行结果(fn1函数的返回值)，那么fn2也就是可以在外部被调用

def fn1():
    num = 10
    return num
num = fn1()

def fn2():
    print(num)  # 本质访问的函数全局变量
fn2()


# 闭包
def fn1():
    num = 10
    def fn2():
        print(num)
    return fn2
fn2 = fn1()
fn2()

四，global关键字

# 作用：将局部的变量提升为全局变量

　　# 1.全局没有同名变量，直接提升局部变量为全局变量
　　# 2.有同名全局变量，就是统一全局与局部的同名变量
　　#    -- 如果局部想改变全局变量的值(发生地址的变化)，可以用global声明该变量

# num = 888
def fn1():
    global num
    # print(num)
    # 没有global修饰，num就是自己局部的变量
    # 有global修饰，num就是全局的num，全局中只能出现一个num，如果出现了值的改变，大家一起变
    num = 666
def fn2():
    print(num)  # 666
fn1()
fn2()

五，nonlocal关键字

# 作用：将局部的变量提升为嵌套局部变量（向上提升一级）

　　# 1.必须有同名嵌套局部变量，就是统一嵌套局部与局部的同名变量
　　#  　 -- 如果局部想改变嵌套局部变量的值(发生地址的变化)，可以用nonlocal声明该变量

def outer():
    num = 888
    def inner():
        nonlocal num
        num = 666
        print(num)  # 666
    inner()
    print(num)  # 666
outer()

六，开放封闭原则

# 开放封闭原则：在不修改源代码与调用方式的情况下为函数添加新功能 *****

# 开放：有些事，你可以干 - 拓展功能
# 封闭：有些事，你干不了 - 两个原则
　　# 1.不能修改源代码 - 1.无权修改 2.功能不特有 3.修改的位置多个，需要一一修改
　　# 2.不能修改原函数的调用方式 - 修改调用方式的弊端，原项目的所有函数调用都要修改

七，装饰器

# 装饰器：满足开放封闭原则的一个闭包应用

# @outer语法来调用outer，规定传入被装饰的函数对象，所以参数固定为一个，接受被装饰的函数对象，

#公式：
def outer(func):  
    # 不能确定被装饰的函数的参数：来者不拒，用可变长参数来接受
    def inner(*args, **kwargs):
        pass  # 新功能位1
        res = func(*args, **kwargs)  # 解压带给原功能
        pass  # 新功能位2
        return res
    return inner


# 使用装饰器(outer)，得到新功能(inner)

# 用被装饰的函数名去接受装饰器的执行结果，调用装饰器时传入被装饰的函数对象
@outer  # fn = outer(fn) = inner
def fn(): pass


# 表面感觉调用的是原函数，本质调用的是闭包(inner)，使用fn调用和fn定义及inner需要参数统一
fn()

八，一个函数被多次装饰

#公式
def outer(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        res = func(*args, **kwargs)
        return res
    return inner

#验证账号
def check_user(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        # 账号的验证功能
        user = args[0]  # type: str
        if not (user.isalpha() and len(user) >= 3):
            print('账号不合法')
            return False

        res = func(*args, **kwargs)
        return res
    return inner

#验证密码
def check_pwd(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        pwd = args[1]
        if len(pwd) < 3:
            print('密码不合法')
            return False

        res = func(*args, **kwargs)
        return res
    return inner

#打印结果
def format_return(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        res = func(*args, **kwargs)
        if res:
            return '登录成功'
        return '登录失败'
    return inner


# 登录的原功能
@format_return
@check_user
@check_pwd
def login(user, pwd):
    if user == 'owen' and pwd == '123':
        return True
    return False

user = input('user: ')
pwd = input('pwd: ')
res = login(user, pwd)
print(res)

# 执行过程：调用login => 进入第一个装饰器(format_return)的inner => 进入第二个装饰器(check_user)的inner => 进入第三个装饰器(check_pwd)的inner => 开始返回，
从第三个返回到第二个再返回到第一个，最后返回到外界调用的位置