2020-012 python闭包与装饰器

python闭包与装饰器

闭包

函数和对其周围状态（lexical environment，词法环境）的引用捆绑在一起构成闭包（closure）。也就是说，闭包可以让你从内部函数访问外部函数作用域。

常用语言基本都实现了闭包。

闭包中最重要的是，我们返回了一个内部函数。

def power(n):
    def func(m):
        return m**n
    return func

在power函数中，我们定义了一个func函数，func函数接收底数m，从外部power函数中拿到指数n，返回幂m**n。

这个简单的定义可以使我们获得能够进行任何指数操作的函数。

power2 = power(2)
power5 = power(5)
power10 = power(10)
print(power2(4))
print(power5(4))
print(power5(10))

out:

16
1024
100000

闭包使我们能够通过函数创造各种各样的类似函数，是不是很神奇?

今天我也写了一个闭包。它能够接收gtf文件返回某个染色体位置的基因。

def get_gene(file="Homo_sapiens_GRCh37_87_geneonly.gtf"):
    gtf = pd.read_csv(file, header=None, sep='\t')
    gtf['gene_name'] = gtf[8].apply(lambda x: re.search(r'gene_name \"(.*?)\"', x).group(1))

    def fetch(chrom, start):
        start = int(start)
        value = gtf[(gtf[0] == chrom) & (gtf[3] <= start) & (gtf[4] >= start)]['gene_name'].tolist()
        if value:
            return value[0]
        else:
            return None

    return fetch

创建具体的fetch。

fetch = get_gene()
fetch(10,103454465)

out:

'FBXW4'

这样就可以避免重复操作文件，变量值也不会暴露在环境中。

装饰器

装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。

其实装饰器也是一个闭包，但是我们一般不用装饰器修改函数功能。

def square(n):
    print(f'square {n}')
    return n**2
    
square(2)

out:

square 2
4

写一个装饰器，能够在函数执行前打印执行时间。

import time
def decorator(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        print(time.time())
        return func(*args,**kwargs)  
    return wrapper
    
@decorator
def square(n):
    print(f'square {n}')
    return n**2

out:

1597498618.3460186
square 2
4

其实@decorator实现的就是square = decorator(square)，这样就用返回的函数替换了原来的square，但是decorator会在打印时间后继续执行原函数，原函数在装饰器内部以外部函数变量存在（闭包，不是吗），这样就为函数添加了额外的功能。

学会，点赞！