Python必备技巧之函数的使用详解

目录

• 1.如何用函数
• 2.默认参数陷阱
• 2.1针对可变数据类型，不可变不受影响
• 3.名称空间和作用域
• 4.闭包函数
• 5.函数的参数
• 5.1定义阶段
• 5.2调用阶段
• 6.装饰器：闭包函数的应用
• 6.1装饰器的实现必须遵循两大原则
• 6.2装饰器语法糖
• 6.3无参装饰器
• 6.4有参装饰器
• 7.题目

1.如何用函数

先定义后调用，定义阶段只检测语法，不执行代码

调用阶段，开始执行代码

函数都有返回值

定义时无参，调用时也是无参

定义时有参，调用时也必须有参

2.默认参数陷阱

2.1针对可变数据类型，不可变不受影响

def c(a=[]):
    a.append(1)
    print(a)
c()
c()
c()

结果：

[1]
[1, 1]
[1, 1, 1]

def c(a=[]):
    a.append(1)
    print(a)
c([])
c([])
c([])

结果：

[1]
[1]
[1]

3.名称空间和作用域

名称空间就是用来存放名字与值内存地址绑定关系的地方(内存空间)

但凡查找值一定要通过名字,访问名字必须去查找名称空间

名称空间分为三大类

内置名称空间： 存放的是python解释器自带的名字

生命周期： 在解释器启动时则生效,解释器关闭则失效

全局名称空间： 存放的是文件级别的名字

生命周期： 在解释器解释执行python文件时则生效,文件执行完毕后则失效

局部名称空间： 在函数内定义的名字

生命周期： 只在调用函数时临时产生该函数的局部名称空间,该函数调用完毕则失效

加载顺序

内置->全局->局部

查找名字的顺序

基于当前所在位置往上查找

假设当前站在局部,查找顺序:局部->全局->内置

假设当前站在全局,查找顺序:全局->内置

名字的查找顺序,在函数定义阶段就已经固定死了(即在检测语法时就已经确定了名字的查找顺序),与函数的调用位置无关

也就是说无论在任何地方调用函数,都必须回到当初定义函数的位置去确定名字的查找关系

作用域： 作用域指的就是作用的范围

全局作用域： 包含的是内置名称空间与全局名称空间中的名字

特点： 全局有效，全局存活

局部作用域： 包含的是局部名称空间中的名字

特点： 局部有效，临时存活

global: 在局部声明一个名字是来自于全局作用域的，可以用来在局部修改全局的不可变类型

nonlocal: 声明一个名字是来自于当前层外一层作用域的，可以用来在局部修改外层函数的不可变类型

4.闭包函数

定义在函数内部且包含对外部函数的作用域名字的引用，需要结合函数对象的概念将闭包函数返回到全局作用域去使用，从而打破函数的层级限制

闭包函数提供了一种为函数体传值的解决方案

def func():
    name='egon'
    def inner():
        print(name)
    return inner
inner = func()
inner()

5.函数的参数

5.1定义阶段

位置形参

在定义阶段从左往右的顺序依次定义的形参

默认形参

在定义阶段已经为其初始化赋值

关键字参数

自由主题

可变长度的形参args

溢出的位置参数，打包成元组，给接受，赋给args的变量名

命名关键字参数

放在*和之间的参数，必须按照key=value形式传值

可变长度的位置形参kwargs

溢出的关键字实参，打包成字典，给**接受，赋给变量kwargs

形参和实参关系： 在调用函数时，会将实参的值绑定给形参的变量名，这种绑定关系临时生效，在调用结束后就失效了

5.2调用阶段

位置实参

调用阶段按照从左往右依次传入的传入的值，会与形参一一对应

关键字实参

在调用阶段，按照key=value形式指名道姓的为形参传值

实参中带*的，再传值前先将打散成位置实参，再进行赋值

实参中带的**，在传值前先将其打散成关键字实参，再进行赋值

6.装饰器：闭包函数的应用

装饰器就是用来为被装饰器对象添加新功能的工具

**注意:**装饰器本身可以是任意可调用对象,被装饰器的对象也可以是任意可调用对象

为何使用装饰器

**开放封闭原则:**封闭指的是对修改封闭,对扩展开放

6.1装饰器的实现必须遵循两大原则

1. 不修改被装饰对象的源代码`

2. 不修改被装饰器对象的调用方式

装饰器的目标:就是在遵循1和2原则的前提下为被装饰对象添加上新功能

6.2装饰器语法糖

在被装饰对象正上方单独一行写@装饰器的名字

python解释器一旦运行到@装饰器的名字,就会调用装饰器,然后将被装饰函数的内存地址当作参数传给装饰器,最后将装饰器调用的结果赋值给原函数名 foo=auth(foo) 此时的foo是闭包函数wrapper

6.3无参装饰器

import time
def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print('run time is %s' %(stop_time-start_time))
        return res
    return wrapper

@timmer
def foo():
    time.sleep(3)
    print('from foo')
foo()

6.4有参装饰器

def auth(driver='file'):
    def auth2(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            name=input("user: ")
            pwd=input("pwd: ")

        if driver == 'file':
            if name == 'egon' and pwd == '123':
                print('login successful')
                res=func(*args,**kwargs)
                return res
        elif driver == 'ldap':
            print('ldap')
    return wrapper
return auth2

@auth(driver='file')
def foo(name):
    print(name)

foo('egon')

7.题目

#题目一：
db='db.txt'
login_status={'user':None,'status':False}
def auth(auth_type='file'):
    def auth2(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            if login_status['user'] and login_status['status']:
                return func(*args,**kwargs)
            if auth_type == 'file':
                with open(db,encoding='utf-8') as f:
                    dic=eval(f.read())
                name=input('username: ').strip()
                password=input('password: ').strip()
                if name in dic and password == dic[name]:
                    login_status['user']=name
                    login_status['status']=True
                    res=func(*args,**kwargs)
                    return res
                else:
                    print('username or password error')
            elif auth_type == 'sql':
                pass
            else:
                pass
        return wrapper
    return auth2

@auth()
def index():
    print('index')

@auth(auth_type='file')
def home(name):
    print('welcome %s to home' %name)

# index()
# home('egon')

#题目二
import time,random
user={'user':None,'login_time':None,'timeout':0.000003,}

def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        s1=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        s2=time.time()
        print('%s' %(s2-s1))
        return res
    return wrapper

def auth(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if user['user']:
            timeout=time.time()-user['login_time']
            if timeout < user['timeout']:
                return func(*args,**kwargs)
        name=input('name>>: ').strip()
        password=input('password>>: ').strip()
        if name == 'egon' and password == '123':
            user['user']=name
            user['login_time']=time.time()
            res=func(*args,**kwargs)
            return res
    return wrapper

@auth
def index():
    time.sleep(random.randrange(3))
    print('welcome to index')

@auth
def home(name):
    time.sleep(random.randrange(3))
    print('welcome %s to home ' %name)

index()
home('egon')

#题目三：简单版本
import requests
import os
cache_file='cache.txt'
def make_cache(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if not os.path.exists(cache_file):
            with open(cache_file,'w'):pass

        if os.path.getsize(cache_file):
            with open(cache_file,'r',encoding='utf-8') as f:
                res=f.read()
        else:
            res=func(*args,**kwargs)
            with open(cache_file,'w',encoding='utf-8') as f:
                f.write(res)
        return res
    return wrapper

@make_cache
def get(url):
    return requests.get(url).text

# res=get('https://www.python.org')

# print(res)

#题目四:扩展版本
import requests,os,hashlib
engine_settings={
    'file':{'dirname':'./db'},
    'mysql':{
        'host':'127.0.0.1',
        'port':3306,
        'user':'root',
        'password':'123'},
    'redis':{
        'host':'127.0.0.1',
        'port':6379,
        'user':'root',
        'password':'123'},
}

def make_cache(engine='file'):
    if engine not in engine_settings:
        raise TypeError('egine not valid')
    def deco(func):
        def wrapper(url):
            if engine == 'file':
                m=hashlib.md5(url.encode('utf-8'))
                cache_filename=m.hexdigest()
                cache_filepath=r'%s/%s' %(engine_settings['file']['dirname'],cache_filename)

                if os.path.exists(cache_filepath) and os.path.getsize(cache_filepath):
                    return open(cache_filepath,encoding='utf-8').read()

                res=func(url)
                with open(cache_filepath,'w',encoding='utf-8') as f:
                    f.write(res)
                return res
            elif engine == 'mysql':
                pass
            elif engine == 'redis':
                pass
            else:
                pass

        return wrapper
    return deco

@make_cache(engine='file')
def get(url):
    return requests.get(url).text

# print(get('https://www.python.org'))
print(get('https://www.baidu.com'))

#题目五
route_dic={}

def make_route(name):
    def deco(func):
        route_dic[name]=func
    return deco
@make_route('select')
def func1():
    print('select')

@make_route('insert')
def func2():
    print('insert')

@make_route('update')
def func3():
    print('update')

@make_route('delete')
def func4():
    print('delete')

print(route_dic)

#题目六
import time
import os

def logger(logfile):
    def deco(func):
        if not os.path.exists(logfile):
            with open(logfile,'w'):pass

        def wrapper(*args,**kwargs):
            res=func(*args,**kwargs)
            with open(logfile,'a',encoding='utf-8') as f:
                f.write('%s %s run\n' %(time.strftime('%Y-%m-%d %X'),func.__name__))
            return res
        return wrapper
    return deco

@logger(logfile='aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa.log')
def index():
    print('index')

index()

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