数据分析师-编程语言与工具-Python_装饰器与上下文管理器.docxVIP

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Python装饰器基础

1装饰器的概念与作用

装饰器在Python中是一种强大的功能，允许我们以一种简洁的方式修改或增强函数和类的行为，而无需改变其源代码。装饰器本质上是一个接受函数作为参数的函数，它可以在不修改原函数代码的情况下，为其添加新的功能。例如，我们可以使用装饰器来记录函数的执行时间，或者在函数执行前后添加额外的操作，如权限检查、日志记录等。

1.1代码示例：记录函数执行时间的装饰器

importtime

deftimer_decorator(func):

一个装饰器，用于记录被装饰函数的执行时间。

defwrapper(*args,**kwargs):

start_time=time.time()

result=func(*args,**kwargs)

end_time=time.time()

print(f{func.__name__}执行时间:{end_time-start_time}秒)

returnresult

returnwrapper

@timer_decorator

defexample_function(n):

一个示例函数，用于演示装饰器如何工作。

total=0

foriinrange(n):

total+=i

returntotal

#调用被装饰的函数

example_function(1000000)

在这个例子中，timer_decorator是一个装饰器，它接受一个函数func作为参数，并返回一个新的函数wrapper。wrapper函数在调用func之前和之后记录时间，从而计算出func的执行时间。通过在example_function前使用@timer_decorator语法，我们实际上是在调用timer_decorator并将example_function作为参数传递，得到的结果是一个被装饰的函数。

2装饰器的基本语法与使用

装饰器的基本语法是在函数定义前使用@符号，后跟装饰器的名称。这会将装饰器应用到紧随其后的函数上。装饰器可以接受参数，这使得它们更加灵活，可以配置不同的行为。

2.1代码示例：带参数的装饰器

defrepeat(num_times):

一个装饰器，用于重复执行函数指定次数。

defdecorator(func):

defwrapper(*args,**kwargs):

for_inrange(num_times):

result=func(*args,**kwargs)

returnresult

returnwrapper

returndecorator

@repeat(num_times=3)

defsay_hello(name):

一个简单的函数，用于演示带参数的装饰器。

print(fHello,{name}!)

#调用被装饰的函数

say_hello(World)

在这个例子中，repeat装饰器接受一个参数num_times，用于指定函数需要重复执行的次数。say_hello函数被@repeat(num_times=3)装饰，这意味着它将被重复执行3次。当调用say_hello(World)时，实际上是在调用被装饰后的函数，它会输出“Hello,World!”三次。

3装饰器的原理：闭包与函数对象

装饰器的实现依赖于Python中的闭包和函数对象的概念。闭包是指一个函数可以访问并记住在其外部定义的变量，即使外部函数已经执行完毕。函数对象是指函数在Python中可以像变量一样被赋值、传递和返回。

3.1代码示例：闭包与装饰器

defmake_persistent_counter():

创建一个持久计数器的装饰器，使用闭包来记住计数状态。

count=0

defcounter():

nonlocalcount

count+=1

returncount

returncounter

#使用装饰器创建计数器

counter=make_persistent_counter()

#调用计数器

print(c