智泊Python–Day9

  Day9 继续函数主题，钻进「作用域」和「装饰器」。作用域决定了变量在哪能见到——Python 按 LEGB 顺序查找：Local（局部）→ Enclosing（外层函数）→ Global（全局）→ Built-in（内置）。global 声明要改全局变量，nonlocal 声明要改外层函数的变量。闭包是「函数返回函数、内层捕获外层变量」的自然产物，而装饰器就是基于闭包、在不改原函数代码的前提下给它前后「包」一层功能的语法糖。

 

1.函数作用域

  全局变量在函数内可读；局部变量出了函数就销毁。注意一个 Python 特有坑：**if / while / for 没有独立作用域**——在它们里面定义的变量，出了块照样能访问（和 JavaScript 不同）。global 把函数内的赋值指向全局变量；nonlocal 则指向「外层（非全局）函数作用域」里的那个变量。

# 函数作用域：变量起作用的范围
# 函数有作用域

# 全局变量：在函数外部定义的变量，在函数内部也可以使用
a = 10
def func():
    # 局部变量：退出函数后，变量就不存在了
    b = 30
    print(b)

func()

# if while for语句没有作用域
if True:
    c = 20
print(c)

# 函数嵌套
# 内建作用域 B：Built-in 整个Python环境都可以使用
import math
print(math.e)

# 全局作用域
x = 3

# 函数作用域 E：Enclosing 函数内部的函数 闭包
def func():
    y = 4     # 函数作用域
    print(y)
func()

# 局部作用域 L：Local 函数内部的变量
def func2():
    z = 5
    def func3():
        k = 6    # 局部作用域
        print(k)
    func3()


# 关键字
# global 全局变量
def func4():
    global a
    a = 100
    print(a)
func4()
print(a)

# nonlocal 非全局变量
A = 3
def func5():
    A =4
    def func6():
        nonlocal A # 申明是函数作用域下的变量
        A = 5
        print(f"func6中的A={A}") # 5
    func6()
    print(f"func5中的A={A}") # 5

func5()
print(f"函数外的A：{A}") # 3

 

2.函数嵌套和闭包

  闭包 = 函数嵌套 + 外层返回内层函数。f1() 返回 f2，于是 fn22 = f1() 拿到的就是 f2 的实例，fn22() 才真正执行内层；fn22.__name__ 也证实了它指向的是 f2。关键在于：外层函数里的变量不会被释放，而是跟着内层函数一起被「封存」起来，这就是闭包能记住外部状态的原因。

# 函数嵌套

# 闭包：函数嵌套，且返回内部函数，就会形成闭包（了解）
#  函数作用域中的变量x = 10 不会被释放，而是被保存在闭包中
def f1():
    print("这是函数f1")
    def f2():
        print("这是函数f2")
    return f2

fn22 = f1() # fn22 是 f2 函数的实例
fn22() # f2
print(fn22.__name__) # f2 说明fn22指向的是f2函数

 

3.装饰器

  装饰器的作用是不修改原函数，给它前面 / 后面追加功能。最朴素的做法是 run2(run) 把函数当参数传进去再包一层，但缺点是「调用方式变了」。用 @outer 语法糖就能保持原调用名——@outer 等价于 sleep2 = outer(sleep2)：原函数的名字被替换成了装饰器返回的新函数（所以 sleep2.__name__ 会变成 inner）。下面还给了个实用练习：用装饰器计算函数运行耗时。

# 装饰器
# 作用是在其他函数的前面或后面添加功能，但是不修改原函数

def run():
    print("我在跑步")

def run2(fn):
    print("先跳个舞")
    fn()
    print("再唱个歌")

run2(run)

# 上面存在缺点，调用的方式会发生变化
#  不使用装饰器，调用的方式是run
#  使用装饰器，调用的方式是run2(run)

print("-----------------")

def outer(fn):
    def inner():
        print("先跳个舞")
        fn()
        print("再唱个歌")
    return inner

# def sleep():
#     print("我爱睡觉")

# sleep()
# print("-----------------")
# sleep = outer(sleep)
# print(sleep.__name__)
# sleep()

@outer  # 添加装饰器的语法，等价于sleep2 = outer(sleep2)
def sleep2():
    print("我爱睡觉2")
print(sleep2.__name__)
sleep2()

print("-----------------")

# 练习： 写一个装饰器，计算函数运行的时间
import time
def  dec(fn):
    def inner():
        start = time.time()
        fn()
        end = time.time()
        print(f"{fn.__name__}函数运行的时间：{end-start}")
    return inner

@dec
def mysum():
    s = 0
    for i in range(10**6):
        s += i
    #print(s)

mysum()