python-函数-作用域

1. 作用域

• 作用域： 限制一个变量或一段代码可用范围，好处是提高了城乡逻辑局部性，减少名字冲突

• 作用域结构图：
  

  • Local（局部作用域）：在函数中定义的变量，def关键字定义的语句块中，即函数中定义的变量
  • Enclosed（嵌套作用域）： 一般出现在函数中嵌套一个函数时，在外部函数中的作用域称为嵌套作用域（闭包常见）
  • Global（全局作用域）：文件顶层定义的变量
  • Built-in（内置作用域）： 系统内解释器定义的变量，例如关键字。

• 闭包：

  • 你可以简单粗暴地理解为闭包就是一个定义在函数内部函数，闭包使得变量即使脱离了该函数的作用域范围也依然能被访问到，像上面所说的嵌套函数也是闭包的一种形式（将内部嵌套定义的函数作为返回值）。

  • 示例：

    def outer():
    	x = 1
    	def inner():
    		print(x) # 1
    	return inner # 不加括号，表示返回函数体
    sf = outer()
    sf() # 调用，等同于outer()()
    

  • 在一个外部函数内定义了一个函数，内部函数里引用外部函数的变量，并且外部函数的返回值是内函数的引用，这样就构成了一个闭包，并且满足了闭包的三个条件：

    • 两层以上嵌套关系

  • 内部函数调用外部函数定义的变量

  • 外部函数返回内部函数体对象, 而不是函数体结果（加括号）

• 函数装饰器

  • 函数装饰器作用：装饰器本质上是一个函数，它可以让其他函数在不需要做任何代码变动的前提下增加额外功能，装饰器的返回值也是一个函数对象。

  • 应用场景：记录日志、性能测试、权限效验等

  • 示例：

    • 示例：无参数

      • 示例1、无参数装饰调用

        #!/usr/bin/env python
        # _*_ coding: utf-8 _*_
        # Author:shichao
        # File: .py
        
        
        # 装饰器无参数
        
        def hello():
            print("我是源函数")
        
        def hello2():
            print("我是一个求和的函数，正在执行中")
        
        def decorator(func):         # func要接收一个函数
            def f():
                print("原函数开始执行")
                func()
                print("原函数执行结束")
        
            return f # 返回函数体
        
        # 把装饰器传入函数
        dec = decorator(hello)
        dec2 = decorator(hello2)
        
        # 调用内部函数
        dec()
        dec2()
        
        

      • 示例2、无参数装饰器使用“@”调用

        python提供一个更简洁引用装饰器的方法：语法糖“@”

        #!/usr/bin/env python
        # _*_ coding: utf-8 _*_
        # Author:shichao
        # File: .py
        
        
        # 装饰器： 无参数装饰器"@"
        
        
        def test_dec(func):
            def f():
                print("test功能刚开始执行")
                func()
                print("test功能执行结束")
        
            return f
        @test_dec
        
        # 需要调用的装饰器，需要放到装饰器下面
        def test():
            print("我测试装饰器无参数")
        
        test()
        

    • 函数装饰：带参数

      • 示例1：装饰器带参数传递示例

        def decorator(func):
        	def f(msg):
        		print("原函数开始执行了")
        		func(msg)
        		print("原函数执行结束了")
        	return f
        
        @decorator
        def hello(msg):
        	print(msg)
          
        hello("我是原函数")
        

2. 作用域案例

• 案例1、函数作用域与闭包

  #!/usr/bin/env python
  # _*_ coding: utf-8 _*_
  # Author:shichao
  # File: .py
  
  x = 123      # 全局作用域
  
  def outer():
      x = 456       # 嵌套作用域
      def inner():
          s = 789    # 局部作用域
          print(s)
          print(x)
      return inner()
  outer()
  

• 案例2、函数装饰器

  #!/usr/bin/env python
  # _*_ coding: utf-8 _*_
  # Author:shichao
  # File: .py
  
  
  # 装饰器无参数
  
  def hello():
      print("我是源函数")
  
  def decorator(func):         # func要接收一个函数
      def f():
          print("原函数开始执行")
          func()
          print("原函数执行结束")
  
      return f() # 返回函数体
  
  # 把装饰器传入函数，调用内部函数
  decorator(hello)
  

• 案例3、函数装饰器使用“@”调用装饰器

  #!/usr/bin/env python
  # _*_ coding: utf-8 _*_
  # Author:shichao
  # File: .py
  
  
  # 装饰器： 无参数装饰器"@"
  
  
  def test_dec(func):
      def f():
          print("test功能刚开始执行")
          func()
          print("test功能执行结束")
  
      return f
  @test_dec
  
  # 需要调用的装饰器，需要放到装饰器下面
  def test():
      print("我测试装饰器无参数")
  
  
  test()
  

• 案例4、函数装饰器：带参数

  #!/usr/bin/env python
  # _*_ coding: utf-8 _*_
  # Author:shichao
  # File: .py
  
  
  def decorator(func):
      def f(*args):
          print("原函数开始执行了")
          func(*args)
          print("原函数执行结束了")
  
      return f
  
  @decorator
  def hello(*args):
      print(*args)
  
  hello("我是原函数")
  

• 案例5、函数装饰器：使用*args和**kwargs

  #!/usr/bin/env python
  # _*_ coding: utf-8 _*_
  # Author:shichao
  # File: .py
  
  
  # 使用**kwargs
  def decorator(func):
      def f(*args,**kwargs):
          print("原函数开始执行了")
          func(*args,**kwargs)
          print("原函数执行结束了")
  
      return f
  
  @decorator
  def hello(*args, **kwargs):
      print(args,kwargs)
      print("我是一个求和函数，只在执行")
  
  hello(4,5,a=1,b=2)