python学习Day13 函数的嵌套定义、global、nonlocal关键字、闭包及闭包的运用场景、装饰器

复习

1.函数对象：函数名 => 存放的是函数的内存地址
1）函数名 - 找到的是函数的内存地址
2）函数名() - 调用函数 => 函数的返回值 eg：fn()() => fn的返回值一定是函数
使用：
1）直接被其他变量接收 - 将函数的内存地址直接给其他变量 => 被赋值的变量也是函数对象
2）可以作为函数的参数 - 函数的形参接收到的实参是函数对象 => 形参被赋值后也是函数对象   ---  实现将外层的函数传到函数内部调用
3）可以作为函数的返回值 - 用变量在外界调用并接受这个函数的值 => 用来接收的变量也是函数对象  --- 实现将内部的函数拿到外部调用
4）可以作为容器对象的成员 - 可以作为list、dict等的成员 => 函数对象作为成员的那个成员被取出就是函数对象  ---  通过Key拿到value调用
     def add(n1, n2): return n1 + n2
      method_map = {
       'add': add
       }

2.名称空间与作用域
# LEGB

# 名称空间：名字与地址的对应关系
内置：系统级，一个
全局：文件级，多个
局部：函数级，多个
加载顺序: 内置 > 全局 > 局部

# 作用域：名字起作用的范围
局部：只在局部可见
嵌套：在外层函数的局部与内部函数的局部可见
全局：在当前文件的任意位置可见
内置：在所有位置可见
查找顺序：局部 > 嵌套 > 全局 > 内置

3.函数的嵌套定义：在函数的内部定义函数

今日学习内容  

1.函数的嵌套定义             2.global、nonlocal关键字            3.闭包及闭包的运用场景              4.装饰器

概念：在一个函数的内部定义另一个函数

为什么要有函数的嵌套定义：
 1）函数fn2想直接使用fn1函数的局部变量，可以将fn2直接定义到fn1的内部，这样fn2就可以直接访问fn1的变量
 2）函数fn2名字就变成fn1的局部变量了，正常只能在fn1中使用，想在外部使用，可以将fn2函数对象作为fn1函数的返回值
 3）在外部也用同名的变量fn2来接收fn1函数的执行结果(fn1函数的返回值)，那么fn2也就是可以在外部被调用

-----为后面装饰器的推导作铺垫

2. 1. global关键字   作用：将局部的变量提升为全局变量 （global定义的变量作用域为：和global在同一个缩进下的往向扩张到顶级层，同名的变量统一变为global修饰的变量值，更里面函数的变量维持不变，（若有在global所属最外层函数的调用之后，则该变量不在global提升范围内）。

1.全局没有同名变量，直接提升局部变量为全局变量
2.有同名全局变量，就是统一全局与局部的同名变量
 -- 如果局部想改变全局变量的值(发生地址的变化)，可以用global声明该变量

num = 888
def fn1():
      global num
       print(num)
没有global修饰，num就是自己局部的变量
有global修饰，num就是全局的num，全局中只能出现一个num，如果出现了值的改变，大家一起变
num = 666
def fn2():
      print(num) # 666
fn1()
fn2()

2.2 nonlocal关键字   --  提升被nonlocal修饰变量的作用范围：跟nonlocal同缩进的以及nonlocal的父级，且父级必须是函数（若在nonlocal所属函数调用函数之后，则该变量不在nonlocal提升范围内）。

作用：将局部的变量提升为嵌套局部变量

1.必须有同名嵌套局部变量，就是统一嵌套局部与局部的同名变量
-- 如果局部想改变嵌套局部变量的值(发生地址的变化)，可以用nonlocal声明该变量

def outer():
      num = 888
      def inner():
              nonlocal num
              num = 666
              print(num) # 666
       inner()
       print(num) # 666
outer()

 3. 开放封闭原则 ：在不修改源代码与调用方式的情况下为函数添加新功能  -----  要给一个函数添加新功能（装饰）的必要条件  

1.不能修改源代码 - 1.无权修改 2.功能不特有 3.修改的位置多个，需要一一修改
2.不能修改原函数的调用方式 - 修改调用方式的弊端，原项目的所有函数调用都要修改

4. 装饰器：满足开放封闭原则的一个闭包应用     闭包：就是一个嵌套函数。

@outer（新功能的函数名）语法来调用outer，规定传入被装饰的函数对象，所以为一个，即被装饰的函数对象  -> (被装饰函数）= outer(被装饰函数)

def outer(func):
         def inner(*args, **kwargs):   # 不能确定被装饰的函数的参数：来者不拒，用可边长来接受
                    pass # 新功能位
                    res = func(*args, **kwargs)     # 解压带给原功能  (随着装饰器的执行，被装饰函数对象带着实参，传给inner,再被func拿走, func再带着具体的实参值给原函数执行原函数体，执行后返回inner函
                    pass # 新功能位                                                     数，再返回outer，再返回原函数调用的地方）
                    return res
         return inner

# 使用装饰器(outer)，得到新功能(inner)

# 用被装饰的函数名去接受装饰器的执行结果，调用装饰器时传入被装饰的函数对象
@outer # fn = outer(fn) = inner
def fn(): pass

# 表面感觉调用的是原函数，本质调用的是闭包(inner)，使用fn调用和fn定义及inner需要参数统一
fn()

一个函数被多次装饰

# 执行过程：调用login => 进入第一个装饰器(format_return)的inner => 进入第二个装饰器(check_user)的inner => 进入第三个装饰器(check_pwd)的inner => 开始返回，从第三个返回到第二个再返回到第一个，最后返回到外界调用的位置