Python

本章内容

1. 高阶函数
2. 装饰器
3. 闭包
4. 递归函数
5. 迭代器和生成器

前言

　　接着上一篇函数进行整理。。

一、高阶函数

高阶函数就是将一个函数以参数的形式传入另一个函数

def main_func(func):
# 定义一个主函数，并设置一个参数func

    return func
    # 返回func的值，因为我需要传入一个函数，即返回func的返回值

def func():
# 定义一个函数作为参数传入主函数

    return "Lyon"
    # 返回 "Lyon" 给func()

res = main_func(func())
# res接收main_func的返回值，将func()的返回值作为参数传入main_func函数

print(res)
# 打印结果      ： Lyon

二、装饰器

什么是装饰器？听名字我们就知道是一个进行装饰的工具，装饰什么？当然是装饰函数，即给原来的函数加上一些功能。

装饰器是由函数去生成的，用于装饰某个函数或者方法或者类（类以后再说），他可以让这个函数在执行之前或者执行之后做一些操作。反正就是给函数加功能。

语法：

1.  def  decorator(func) :

2. 　 　return  func

3.  @decorator             @ + "函数名"  是python中的一种语法糖

4.  def  func() :

5. 　 　pass

学习装饰器，首先得知道上述  @ + "函数名" 这个语法糖 到底进行了些什么操作。

看下面这个等式帮助理解：

@decorator   =   decorator(func)    ，   func   =   decorator的返回值

就利用上述语法作为例子，来说一下语法糖 进行的操作：

首先 @ + "函数名" ---> 将该操作下面的函数的函数名（即func）作为参数传入装饰器函数（即decorator），等装饰器函数执行完之后又将装饰器函数的返回值返回给函数名。

• 第一个版本

def decorate(func):
# 定义装饰器函数，func参数接收被装饰函数名

    return func()
    # 返回function的返回值给decorate

@decorate      #给function函数装上decorate函数
def function():
# function最后会接收decorate的返回值

    return "装饰成功！"
    # function的返回值为 "装饰成功！"

res = function
# 进行调用，不要加括号，加了会报错。----> 传递过程在下面

print(res)
# 打印结果   ："装饰成功！"

函数的调用其实就是调用函数名，而函数名其实就是一个内存地址，方式是通过 括号"( )"进行调用。

传递过程：function --> decorate(function) -->  function()  --> decorate --> function

传递过程注解：函数名 --> decorate中的参数 --> 加括号进行调用 --> 返回decorate --> 返回函数名

通过传递过程我们可以知道，在过程中function已经进行了调用，所以最后我们进行调用的时候是不能在加括号的，因为function此时已经是运行后拿到了返回值。

• 第二个版本

def decorate(func):
# 定义装饰器函数，func参数接收被装饰函数名

    def inner():
    # 这一步的作用通过调用方式基本能看出来了

        return func()
        # 将function的返回值给inner

    return inner
    # 将inner内存地址返回给decorate

@decorate      #给function函数装上decorate函数
def function():
# function最后接收的是一个内存地址

    return "装饰成功！"
    # function的返回值为 "装饰成功！"

res = function()
# 利用 ( ) 调用其函数名，函数名现在对应的是inner的内存地址

print(res)
# 打印结果   ："装饰成功！"

一般我们用的是第二个版本，因为最后调用方式跟我们进行函数调用的方式是一样的。

*语法糖：指那些没有给计算机语言添加新功能，而只是对人类来说更“甜蜜”的语法。语法糖主要是为程序员提供更实用的编码方式，提高代码的可读性，并有益于更好的编码风格。

通过以上基本已经了解了装饰用的用法，以及原理。

更多示例：

def decorator1(func):
    def inner():
        return func()
    return inner

def decorator2(func):
    def inner():
        return func()
    return inner

@decorator1
@decorator2
def function():
    print("执行函数...")
function()

def decorator(func):
    def inner(name):
    #被装饰函数参数所放位置

        return func(name)
    return inner

@decorator
def function(name):
    print("my name is %s" % name)

function("Lyon")

 三、闭包

闭包：必须是内部定义的函数（嵌套函数），该函数包含对外部作用域而不是全局作用域名字的引用。

进一步解释：在嵌套函数中，我们可以将函数作为参数（高阶函数）或者返回值进行传递，函数作为一个容器元素，作为一个变量可以去进行赋值。

闭包的作用：

1. 可以不动原函数里面的代码，并给他新增功能的一个手段。（即装饰器）

# 版本一
# 直接函数名调用
def func():
# 定义了一个函数，要给他加功能

    print("我是func")
    # 执行func内部操作

    return func
    # 返回None

def decorator(func):
# 功能函数

    print("我是func之前的decorator")
    # 功能函数中的功能

    func()
    # 调用传入的   函数名-->指向内存地址   用()进行调用

    return decorator
    # 返回None

func = decorator(func)
# 将decorator和func的调用操作赋给了  func-->定义的变量名

func
# 功能实现--->加功能实际上是让他先执行我的功能函数然后再执行我的函数

# 版本二
# 改变调用方式
def decorator(func):
    def inner():
        print("我是func之前的decorator")
        func()
    return inner
    # inner并么有进行调用，所以返回给decorator之后还可以用括号进行调用

def func():
    print("我是func")
    return func

func = decorator(func)
# 覆盖原来的func

func()
# 调用装饰后的函数 --> 即返回的 inner的内存地址

这样我们就可以看出，装饰器其实就是利用闭包原理实现的，只不过利用语法糖来简化了我们的调用方式。

def decorator(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        print("我是func之前的decorator")
        func(*args,**kwargs)
    return inner
def func(*args,**kwargs):
    print("我是func")
    print(args,kwargs)
    return func
func = decorator(func)
func( ) -->  inner( )

加参数版本

2. 需要对某个函数的参数提前赋值

def func():
    name = "Lyon"
    def inner():
        print(name)
    return inner
s = func()
print(s.__closure__)
# __closure__方法可以返回闭包函数中引用变量（即name）的取值，__closure__里包含了一个元组(tuple)，这个元组中的每个元素是cell类型的对象。

"""
例子中我们进行调用inner时需要用到name变量。如果我们将name变量定义在inner中，当inner进行调用时，python会先将name存到内存中，等inner执行结束后，python又会把name给清空，那如果我们调用一万次inner，python解释器就要创建一万次再清空一万次，这样的调用过程会浪费很多内存，而闭包函数，他会先将要用的变量创建好，等以后都不用了再将他从内存中清空。
所以闭包还可以对所需要用到的参数进行提前赋值，减少内存消耗。
"""

s = [lambda x: x + i for i in range(10)]
print(s[0](10))
print(s[1](10))
print(s[2](10))
print(s[3](10))

"""
请看完匿名函数后再来怼怼这个问题

"""
# 翻译版本
def func():
    l = []
    for i in range(10):
        def inner(x):
            return i + x
        l.append(inner)
        print(inner)
    return l
res = func()
print(res[0](10))
print(res[1](10))
print(res[2](10))
print(res[3](10))

 四、递归函数

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自己本身，这个函数就是递归函数。既然是调用自身那每次调用，需要解决的问题就应该有所减少，不然这个函数就没有尽头的执行下去。

def counter(num):
# 定义一个函数counter

    print(num)
    # 打印num

    if num <= 0:
    # 如果num小于等于0

        return num
        # 返回num

    num -= 1
    # 必须相对上一次有所减少

    counter(num)
    #反复调用，直到return将函数停止运行

counter(10)
# 调用函数

用递归实现斐波那契数列

def counter(n1,n2):
    if n1 > 1000:
        return "不搞了！"
    print(n1)
    n3 = n1 + n2
    counter(n2,n3)
counter(0,1)

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