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python中闭包与装饰器

news 来源：原创 2025/6/3 6:34:07

一、递归函数

二、闭包

三、装饰器

标准装饰器：编辑

语法糖：

被装饰的函数有参数：

被装饰的函数有可变参数：

多个装饰器

一、递归函数

递归函数是指在函数内部调用自身的函数。在Python中，可以使用递归函数来解决一些问题，比如遍历树形结构、计算阶乘、斐波那契数列等。递归函数通常包含两部分：基本情况（base case）和递归情况（recursive case）。基本情况是指递归函数应该在什么情况下停止递归，而递归情况则是指函数调用自身的情况。

下面是一个示例，展示如何使用递归函数来计算阶乘：

def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)

result = factorial(5)
print(result)  # 输出 120

在这个示例中，factorial 函数计算一个数的阶乘。当输入参数 n 等于0时，函数返回1作为基本情况。否则，函数将调用自身并返回 n * factorial(n - 1)。递归函数在 factorial(5) 中计算了 5 * 4 * 3 * 2 * 1，最终返回120。

需要注意的是，递归函数可能会导致堆栈溢出（stack overflow）的问题，所以在使用递归函数时需要确保基本情况能够终止递归，否则会出现无限递归的情况。

示例以及递归函数优缺点：

二、闭包

闭包（closure）是指在函数内部定义的函数，并且该内部函数可以访问外部函数中的局部变量。简而言之，闭包是一种函数，它可以捕获并维持其所在作用域的状态，即使这个作用域已经不再存在。

在Python中，闭包通常是通过在一个函数内部定义另一个函数，并且返回这个内部函数的方式来实现的。例如：

def outer_function():
    message = "Hello"

    def inner_function():
        print(message)
    
    return inner_function

my_function = outer_function()
my_function()  # 输出 "Hello"

在这个示例中，inner_function 是一个闭包，它可以访问外部函数 outer_function 中的 message 变量。当调用 outer_function 后，返回的函数 my_function 是一个闭包，可以在其被调用时访问 message 变量并打印出 "Hello"。

闭包的一个重要特点是，它可以捕获并记住其所在作用域的状态。这使得闭包可以在函数外部保持对其所需变量的引用，即使这些变量在外部函数执行完毕后并不再存在。

示例:

三、装饰器

在Python中，装饰器（Decorator）是一种用于修改或包装函数或方法的工具。装饰器允许在不修改原函数代码的情况下，对函数进行功能扩展、修饰或包装，从而实现更灵活和可重用的代码结构。装饰器本质上是一个函数，它接受一个函数作为输入，并返回一个新的函数。

下面是一个简单的示例，演示了如何定义和使用装饰器：

# 定义一个装饰器函数
def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before calling the function")
        func()
        print("After calling the function")
    return wrapper

# 使用装饰器来装饰函数
@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

# 调用被装饰后的函数
say_hello()

在这个示例中，my_decorator 是一个装饰器函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数 wrapper。wrapper 函数在调用被装饰函数之前和之后打印一些信息。通过在 say_hello 函数上方添加 @my_decorator，我们将 say_hello 函数传递给 my_decorator 装饰器函数，从而将其装饰。

当调用 say_hello() 时，实际执行的是被装饰后的函数，即 wrapper 函数。这样，装饰器的功能就被成功应用到了原始函数上。