python函数工具——“三大器”

今天学习装饰器。

装饰器是一个高阶函数，它接受一个函数作为输入并返回一个新的函数，通常用于在不改变原函数代码情况下，增强或修改函数行为。装饰器提供了一种优雅的方法来添加功能或进行函数包装，是python中常用的设计模式。

下面看一个实例便于理解。

def my_decorator(func):def wrapper():        print("Something is happening before the function is called")        func()        print("Something is happening after the function is called")return wrapper@my_decoratordef say_hello():    print("Hello！")say_hello()

outSomething is happening before the function is calledHello！Something is happening after the function is called

多看几遍以上的代码，还有下面的输出结果。假如没有@my_decorator语法糖（syntactic sugar，是指一些简洁和方便的语法结构，它们使代码更易读和编写，但并不会添加新的功能或改变语言的基本行为。），结果是这样：

Hello！

所以我们可以这样理解，有装饰器的存在，改变了say_hello()函数的行为：

@my_decoratordef say_hello():    ...

等价于

def say_hello():...say_hello = my_decorator(say_hello)

使用带参数的装饰器

装饰器不仅可以装饰无参数的函数，也可以装饰有参数的函数。为了实现这一点，需要确保包装函数‘wrapper’能接受任意数量的位置参数和关键词参数。

上面划线部分需要复习之前函数部分，*args是代表可变的位置参数，**kwargs是带边可变的关键词参数

def my_decorator(func):    def wrapper(*args, **kwargs):        print("Before function call")        result = func(*args, **kwargs)        print("After function call")        return result    return wrapper

@my_decoratordef greet(name):    print(f"Hello,{name}!")

greet("Alice")

outBefore function callHello,Alice!After function call

装饰器与返回值

装饰器函数可以返回原始函数的返回值，这样包装函数的行为与原始函数一致。

def my_decorator(func):    def wrapper(*args, **kwargs):        print("Before function call")        result = func(*args, **kwargs)        print("After function call")        return result    return wrapper
@my_decoratordef add(a, b):    return a + b
result = add(3, 4)print(f"Result: {result}")
outBefore function callAfter function callResult:11

应用多个装饰器

可以将多个装饰器应用到一个函数，装饰器由内向外依次应用。

def decorator1(func):    def wrapper(*args, **kwargs):        print("Decorator 1 before")        result = func(*args, **kwargs)        print("Decorator 1 after")        return result    return wrapper
def decorator2(func):    def wrapper(*args, **kwargs):        print("Decorator 2 before")        result = func(*args, **kwargs)        print("Decorator 2 after")        return result    return wrapper
@decorator1@decorator2def say_hello():    print("Hello!")
say_hello()

outDecorator 1 beforeDecorator 2 beforeHello!Decorator 2 afterDecorator 1 after

带参数的装饰器

装饰器本身也可以接受参数。这需要在嵌套一层函数，用于传递参数。

def repeat(num_times):    def decorator(func):        def wrapper(*args, **kwargs):            for _ in range(num_times):                result = func(*args, **kwargs)            return result        return wrapper    return decorator
@repeat(num_times=3)def say_hello():    print("Hello!")
say_hello()
out
Hello!Hello!Hello!

使用‘functools.wraps’保留原函数信息

使用装饰器时，原函数的元数据（如函数名、文档字符串等）可能会丢失。可以使用 functools.wraps 装饰包装函数，保留原函数的元数据。

import functools
def my_decorator(func):    @functools.wraps(func)    def wrapper(*args, **kwargs):        print("Before function call")        result = func(*args, **kwargs)        print("After function call")        return result    return wrapper
@my_decoratordef say_hello():    """This is a docstring for say_hello function."""    print("Hello!")
print(say_hello.__name__)  # 输出：say_helloprint(say_hello.__doc__)   # 输出：This is a docstring for say_hello function.

代码地带

一个简单的缓存装饰器，用于缓存函数的计算结果，避免重复计算。

import functools
def cache(func):    cached_results = {}    @functools.wraps(func)    def wrapper(*args):        if args in cached_results:            return cached_results[args]        result = func(*args)        cached_results[args] = result        return result    return wrapper
@cachedef compute_square(n):    return n * n
print(compute_square(4))  # 输出：16print(compute_square(4))  # 输出：16（使用缓存结果）

原创文章，作者：guozi，如若转载，请注明出处：https://www.sudun.com/ask/89543.html

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