如何定义和使用装饰器函数？

装饰器函数是一种特殊的函数，用于修改其他函数的行为或功能。它们主要用于在不修改原始函数的情况下添加额外的功能，如日志记录、性能评估、输入验证等。在Python中，装饰器函数通常由@符号放置在函数定义之前，并且可以应用于任何可调用对象，包括函数、方法、类等。

定义装饰器函数可以按照以下步骤进行：

1. 创建一个函数，接受要修饰的函数作为参数。

2. 在函数内部定义一个新的函数，该函数将实现要添加的额外功能。

3. 在新函数中调用原始函数，传递相同的参数。

4. 在新函数中执行想要添加的额外功能。

5. 返回新函数。

下面是一个简单的装饰器示例，用于添加日志记录功能：

def logger(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"函数 {func.__name__} 开始执行")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"函数 {func.__name__} 执行完毕")
        return result
    return wrapper

在上面的示例中，定义了一个名为logger的装饰器函数。它接受func作为参数，并定义了一个新函数wrapper。wrapper函数将在原始函数之前和之后打印日志信息。

现在，可以使用@符号将该装饰器应用于其他函数。例如，将其应用于一个简单的函数add，用于计算两个数字的和：

@logger
def add(x, y):
    return x + y

现在，当调用add函数时，将自动应用logger装饰器的功能。例如：

result = add(2, 3)

该函数执行将输出以下内容：

函数 add 开始执行
函数 add 执行完毕

返回值将存储在result变量中。

装饰器可以应用于多个函数，也可以同时应用多个装饰器。如下所示：

@logger
@some_other_decorator
def foo():
    pass

以上示例将同时应用logger和some_other_decorator装饰器到foo函数中。

除了函数装饰器，还可以创建类装饰器。类装饰器与函数装饰器的定义和使用方式类似，只是它们将以类的形式出现。

总结起来，装饰器函数是一种强大的工具，用于修改其他函数的行为或功能。它们通过将原始函数传递给一个内部函数，并在该函数中添加额外的功能来实现。装饰器可以提高代码的复用性和可维护性，并在不修改原始函数代码的情况下添加或修改功能。