Python中的装饰器：如何使用@符号装饰函数

装饰器是 Python 中非常有用的特性，它可以在不修改原函数代码的情况下，动态地扩展函数的功能。装饰器使用 @ 符号来应用在函数定义之前，它实际上是一个函数（或类），接受一个函数作为输入并返回一个新的函数。这个新函数通常是原函数的扩展或包装。

装饰器在日常开发中非常常见，例如身份验证、日志记录、性能分析等。下面我们以一个简单的例子来说明如何使用装饰器。

假设我们要对一个函数进行计时，记录它的运行时间。我们可以定义一个装饰器函数来实现这个功能：

import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"函数 {func.__name__} 运行时间：{end_time - start_time} 秒")
        return result
    return wrapper

@timer
def calculate_sum(n):
    return sum(range(n+1))

在上面的例子中，我们定义了一个装饰器函数 timer，它接受一个函数 func 作为参数。在装饰器函数中，我们定义了一个内部函数 wrapper，它负责计算函数的运行时间并输出结果。

然后，我们使用 @timer 将装饰器应用到函数 calculate_sum 上。这样，每次调用 calculate_sum 函数时，装饰器函数 timer 都会被自动调用。

现在，我们可以调用 calculate_sum 函数来计算从 1 加到 100 的和，并查看它的运行时间：

print(calculate_sum(100))

输出：

函数 calculate_sum 运行时间：4.76837158203125e-06 秒
5050

如上所示，我们成功地使用装饰器函数对原函数进行了扩展，计算了函数的运行时间。

值得注意的是，装饰器的应用一般是在函数定义时进行的，而不是在函数调用时。装饰器通过将装饰器函数作为参数传递给被装饰的函数来实现。

此外，装饰器还可以接受参数，以便在装饰器内部实现更高级的功能。下面是一个带有参数的装饰器的例子：

def repeat(n):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(n):
                result = func(*args, **kwargs)
            return result
        return wrapper
    return decorator

@repeat(3)
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Python")

在上面的例子中，我们定义了一个带有参数的装饰器函数 repeat，它接受一个整数 n 作为参数。装饰器函数内部定义了一个装饰器 decorator，它接受一个函数 func 作为参数。装饰器函数 wrapper 负责重复 n 次调用被装饰的函数。

然后，我们使用 @repeat(3) 将装饰器应用到函数 greet 上。这样，每次调用 greet 函数时，它将被重复调用 3 次。

现在，我们可以调用 greet 函数来打招呼并查看输出：

greet("Python")

输出：

Hello, Python!
Hello, Python!
Hello, Python!

如上所示，我们成功地使用带有参数的装饰器函数对原函数进行了扩展，实现了函数的重复调用功能。

总结起来，装饰器是 Python 中非常有用的特性，它可以在不修改原函数代码的情况下，动态地扩展函数的功能。通过在函数定义之前使用 @ 符号应用装饰器，我们可以方便地将装饰器应用到函数上，并实现各种有趣的功能。希望上面的例子能够帮助理解装饰器的使用。