什么是高階函數？
-- 把函數名當做參數傳給另外一個函數，在另外一個函數中通過參數調用執行
#!/usr/bin/python3
__author__ = 'beimenchuixue'
__blog__ = 'http://www.cnblogs.com/2bjiujiu/'
def func_x(x):
return x * 2
def func_y(y):
return y * 3
def func_z(x, y):
# 等價於 return func_x(5) + func_y(3)
return x(5) + y(3)
if __name__ == '__main__':
# 把函數當做參數，本質上是把函數的內存地址當做參數傳遞過去，
result = func_z(func_x, func_y)
print(result)
什么是裝飾器？
-- 在不改變源代碼的基礎上擴展新需求，裝飾器本身也是函數，應用高階函數實現
-- 把被裝飾的函數內存地址當參數傳入裝飾器函數體，通過參數調用被裝飾的函數
裝飾器原則：
-- 不改變源代碼 - 因為函數可能在其他地方各種調用，一改動全身
-- 不改變原函數調用順序 - 源代碼有自己的邏輯處理
-- 裝飾器又叫做語法糖
裝飾器邏輯上格式？
- 高階函數+嵌套函數
需求：
給某個函數增加一個計算運行時間功能
#!/usr/bin/python3
__author__ = 'beimenchuixue'
__blog__ = 'http://www.cnblogs.com/2bjiujiu/'
import time
def total_time(func): # func = hell_word
def wrapper(): # 等價於hell_word()
start_time =time.time()
func()
end_time = time.time()
print(end_time - start_time) # 打印統計時間
return wrapper
# 通過裝飾器給hell_word函數裝上了統計時間的功能，功能邏輯在裝飾器中實現
@total_time
def hell_word():
time.sleep(0.5)
print('hello word')
if __name__ == '__main__':
hell_word()
相當於下面的函數邏輯
#!/usr/bin/python3 __author__ = 'beimenchuixue' __blog__ = 'http://www.cnblogs.com/2bjiujiu/' import time
# 裝飾器函數 def total_time(func): def wrapper(): start_time =time.time() func() end_time = time.time() print(end_time - start_time) return wrapper
def hell_word(): time.sleep(0.5) print('hello word') if __name__ == '__main__': # 把函數當做參數傳入裝飾器函數，然后裝飾器函數返回包裹函數wrapper地址，執行裝飾器函數本質上執行包裹函數wrapper中邏輯 total_time(hell_word)()
假如傳入的函數中有參數如何？
-- 需要在wrapper和func中加入收集參數（*args）或收集字典參數（**kwargs），
-- warps和func可自定義名字，默認如此命名
如果原函數有個返回值，該如何？
-- 如果到func結束 直接在func()前面加return
-- 到func未結束，可以func()結果賦值給一個變量，res = func（*args，**kwargs）到新增邏輯結束后加上 return res
需求：
計算出斐波那契數列中第n個數的值？
求一個共有10個台階的樓梯，從下走到上面，一次只能邁出1~3個台階，並且不能后退，有多少中方法？
要求：
通過裝飾器實現剪枝函數
如何邏輯整理這個需求？
斐波那契數列（黃金分割數列），從數列的第3項開始，每一項都等於前兩項之和
每次邁出都是 1~3 個台階，剩下就是 7~9 個台階
如果邁出1個台階，需要求出后面9個台階的走法
如果邁出2個台階，需要求出后面8個台階的走法
如果邁出3個台階，需要求出后面7個台階的走法
此3種方式走法，通過遞歸方式實現，遞歸像樹，每次遞歸都生成子節點函數
#!/usr/bin/python3
__author__ = 'beimenchuixue'
__blog__ = 'http://www.cnblogs.com/2bjiujiu/'
def jian_zhi(func):
# 中間字典，判斷已經是否求解過
median = {}
def wrapper(*args):
# 假如不在中間字典中，說明沒有求解過，添加到字典中去，在的話，直接返回, 將不在遞歸下去，保證每次遞歸的唯一性
if args not in median:
median[args] = func(*args)
return median[args]
return wrapper
@jian_zhi
def fibonacci(n):
if n <= 1:
return 1
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
@jian_zhi
def climb(n, steps):
count = 0
# 當最后台階為0的時候，說明最后只是走了一次
if n == 0:
count = 1
# 當最后台階不為0的時候，說明還需要走至少一次
elif n > 0:
# 對三種情況進行分別處理momo
for step in steps:
count += climb(n - step, steps)
# 返回每次遞歸的計數
return count
if __name__ == '__main__':
print(climb(10, (1, 2, 3)))
print(fibonacci(20))
需求：
實現在裝飾器函數中，保留 被裝飾函數 的元數據
那，什么是函數的元數據？
在函數對象中保存着一些函數的元數據，如：
f.__name__ 函數名
f.__doc__ 函數文檔
f.__moudle__ 函數所屬模塊名
f.__dict__ 屬性字典
f.__defaults__ 默認參數組
……
在使用裝飾器后，在裝飾器里訪問以上屬性時，我們看到的是裝飾器函數的元數據
那，如何解決這個需求？
通過 functools中的wraps或update_wrapper方法實現，其中每個方法都可單獨實現
#!/usr/bin/python3
__author__ = 'beimenchuixue'
__blog__ = 'http://www.cnblogs.com/2bjiujiu/'
import time
from functools import (wraps, update_wrapper, WRAPPER_ASSIGNMENTS, WRAPPER_UPDATES)
def count_time(func):
"""
給目標函數加上計算運行時間統計
"""
# 這個裝上器和update_wrapper一樣，默認參數WRAPPER_ASSIGNMENTS, WRAPPER_UPDATES
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
start_time = time.time()
# 定義result接收函數返回值，並且在裝飾函數最后返回回去
resutl = func(*args, **kwargs)
print('運行時間：', time.time() - start_time)
return resutl
# 其中默認參數 WRAPPER_ASSIGNMENTS, WRAPPER_UPDATES
# update_wrapper(wrapper, func)
return wrapper
@count_time
def add(num=100):
"""
計算 0~num 累加值，默認num=100
"""
time.sleep(1)
return sum([x for x in range(num + 1)])
if __name__ == '__main__':
print('函數名：', add.__name__)
print('屬性字典：', add.__dict__)
print('函數默認參數：', add.__defaults__)
print('函數所在模塊：', add.__module__)
print('函數文檔：', add.__doc__)
# 打印兩個默認參數
# WRAPPER_ASSIGNMENTS ：__module__', '__name__', '__qualname__', '__doc__', '__annotations__
# WRAPPER_UPDATES：__dict__
print(WRAPPER_ASSIGNMENTS, WRAPPER_UPDATES)
result = add()
print(result)
需求：
實現一個裝飾器，用它來檢查被裝飾函數的參數類型,裝飾器可以通過函數，指明函數參數類型，進行函數調用的時候，傳入參數，檢測到不匹配時，拋出異常
那，如何解決這個需求？
-- 先要獲取函數的簽名，並且獲得裝飾器中參數，然后把函數簽名和裝飾器中參數對應綁定
-- 把調用函數時候傳入的參數和函數簽名進行綁定
-- 把實參和裝飾器中定義的數據進行類型比較，不匹配拋出異常
#!/usr/bin/python3
__author__ = 'beimenchuixue'
__blog__ = 'http://www.cnblogs.com/2bjiujiu/'
from inspect import signature
def check_type(*ty_args, **ty_kwargs):
def out_wrapper(func):
# 通過signature方法，獲取函數形參：name, age, height
sig = signature(func)
# 獲得裝飾器傳來的參數， 函數簽名與之綁定，字典類型
bind_types = sig.bind_partial(*ty_args, **ty_kwargs).arguments
print(bind_types)
def wrapper(*args, **kwargs):
# 給執行函數中具體的實參進行和形參進行綁定，形成字典的形式
func_type = sig.bind(*args, **kwargs).arguments.items()
print(func_type)
# 循環形參和實參字典的items()形式
for name, obj in func_type:
if name in bind_types:
# 判斷實參是否是指定類型數據
if not isinstance(obj, bind_types[name]):
raise TypeError('%s must be %s' % (name, bind_types[name]))
# 假如函數有返回值，通過此方法返回函數的返回值
res = func(*args, **kwargs)
return res
return wrapper
return out_wrapper
# 通過裝飾器實現對函數參數進行類型檢查
@check_type(str, int, float)
def func(name, age, height):
print(name, age, height)
if __name__ == '__main__':
# 正常數據
func('bei_men', 18, 1.75)
# 錯誤數據
func('bei_men', '18', 1.75)
案例：
為分析程序內哪些函數執行時間開銷較大，我們需定義一個帶timeout參數的裝飾器
需求：
統計被裝飾函數的運行時間
時間大於timeout時，將此次函數調用記錄到log日志中
運行時可以修改timeout的值
如何解決這個問題？
- 定義一個裝飾器，計算函數執行時間，並與timeout比較，當大於timeout時候，通過logging模塊打印出日志信息
- 在包裹函數中添加一個函數，通過這個函數來修改timeout變量
- 在python3中用nonlocal來聲明嵌套作用域中的變量引用，在python2中可以通過把timeout參數變成列表，通過列表索引來進行改值
#!/usr/bin/python3 __author__ = 'beimenchuixue' __blog__ = 'http://www.cnblogs.com/2bjiujiu/' import time import logging from random import randint def run_time(timeout): """ 定義檢查函數運行時間，並打印對應函數運行時間超出設定時間日志，並支持更改timeout """ # python2 # timeout = [timeout] # 真正包裹函數 def out_wrapper(func): def wrapper(*args, **kwargs): start_time = time.time() result = func(*args, **kwargs) used_time = time.time() - start_time # 對於超出timeout的函數進行日志打印 if used_time > timeout: msg = '%s: %s > %s' % (func.__name__, used_time, timeout) logging.warn(msg) # python2 # if used_time > timeout[0]: # msg = '%s: %s > %s' % (func.__name__, used_time, timeout[0]) # logging.warn(msg) # return result return result # 設置timeout參數值 def set_timeout(value): # 聲明嵌套域變量，可以更改，python2通過把列表形式進行更改 nonlocal timeout timeout = value # 定義接口 wrapper.set_timeout = set_timeout # python2 # def set_timeout(value): # timeout[0] = value # wrapper.set_timeout = set_timeout return wrapper return out_wrapper @run_time(1.5) def func(): # 隨機有50%的幾率程序沉睡1秒 while randint(0, 1): time.sleep(1) print('func_run') if __name__ == "__main__": for _ in range(10): func() print('_' * 50) # 更改run_time裝飾器中timeout參數 func.set_timeout(2) for _ in range(10): func()
如何邏輯整理？
-- 3層 ：一層獲得value，二層偷梁換柱，三層邏輯處理
-- 2層：一層偷梁換柱，二層邏輯處理