Python闭包和装饰器详解

1. 闭包（Closure）

闭包是Python中一个重要的概念，涉及嵌套函数和变量的作用域。
概念：

• 内外函数嵌套：闭包的形成通常涉及到一个外部函数和一个内部函数。
• 内函数引用外函数作用域下的非全局变量：内部函数可以访问外部函数作用域内的变量，即使外部函数已经执行完毕。
• 外函数返回内函数对象：外部函数返回内部函数的引用，使得内部函数可以访问并操作外部函数作用域内的变量。
  定义：
• 第一种方式：返回内函数引用。例如：

  def outer():
      a = 10
      def inner():
          print(a)
      return inner
  outer()()  # 输出10
  

• 第二种方式：返回内函数调用。例如：

  def outer1(a):
      def inner():
          print(a)
      return inner()
  outer1(20)  # 输出20
  

2. 装饰器（Decorator）

装饰器是Python中另一个强大的功能，它可以在不修改原函数的基础上增加新功能。
概念：

• 装饰器可以在不改变原函数的基础上给函数增加新的功能，利用了闭包的思路。
  使用：
• 装饰器的使用方法是在原函数上方使用 @装饰器名字。
  简单装饰器：
• 例如，以下是一个简单装饰器，用于在函数执行前打印一条消息：

  def outer(f):
      def inner():
          print("请进行自我介绍")
          f()
      return inner
  @outer
  def func():
      print("我是函数func")
  func()  # 先打印"请进行自我介绍"，然后打印"我是函数func"
  

装饰器的实现：

• 装饰器分为无参装饰器和有参装饰器两种，都是通过函数嵌套和闭包实现的。
• 例如，以下是一个计算函数执行时间的装饰器：

  import time
  def timer(func):
      def wrapper(*args, **kw):
          start_time = time.time()
          func(*args, **kw)
          stop_time = time.time()
          cost_time = stop_time - start_time
          print("花费时间：{}秒".format(cost_time))
      return wrapper
  @timer
  def test():
      time.sleep(3)
  test()  # 输出函数执行花费的时间