Python中的装饰器函数：如何使用装饰器函数来增强函数的功能？

Python中的装饰器函数是一种可以在不改变原函数的情况下，为其添加新的功能的方式。一般来说，装饰器函数接受一个函数作为参数，然后返回一个新的函数，这个返回的函数会替代原函数来完成相同的任务，但是具有更加丰富的功能。

装饰器函数可以用来增强函数的功能，如对输入的参数进行检验，记录函数运行的时间，打印函数的输出等。下面我们来看一下具体如何使用装饰器函数来增强函数的功能。

## 检查输入参数的装饰器函数

假设我们有一个函数，用来计算两个数字的和：

def add_numbers(a, b):
    return a + b

如果我们想要在使用这个函数之前，先检查一下输入参数a和b是否为数字类型，如果不是则抛出异常，可以使用下面这个装饰器函数：

def check_input(func):
    def wrapper(*args):
        if isinstance(args[0], (int, float)) and isinstance(args[1], (int, float)):
            return func(*args)
        else:
            raise ValueError("Input parameters should be numbers")
    return wrapper

这个装饰器函数用到了装饰器的嵌套结构，其中check_input函数返回wrapper函数，wrapper函数内部进行了参数检查，如果通过了检查则使用func函数进行计算，否则抛出异常。现在我们可以使用check_input装饰器来装饰add_numbers函数，使得它具备检查输入参数的能力：

@check_input
def add_numbers(a, b):
    return a + b

这时候，如果我们传递给add_numbers函数的参数不是数字类型，就会触发异常，而且这个异常是在执行add_numbers函数之前就被捕获并抛出的。

## 记录函数运行时间的装饰器函数

除了检查输入参数外，我们还可以使用装饰器函数来记录函数的运行时间。下面是一个可以计算函数运行时间的装饰器函数：

import time

def measure_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"Function {func.__name__} took {end_time - start_time:.2f} seconds to run")
        return result
    return wrapper

这个装饰器函数也用到了嵌套结构，其中measure_time函数返回wrapper函数，wrapper函数内部用了time模块来计算函数运行的时间，并打印输出。现在我们可以使用measure_time装饰器来装饰任何一个函数，使得它在运行时会被自动记录运行时间：

@measure_time
def some_function():
    # do some work

这时候，我们每次调用some_function函数，都会打印出它的运行时间。

## 打印函数输出的装饰器函数

最后，我们讲一讲如何使用装饰器函数来打印函数的输出结果。这个也很简单，只需要用wrapper函数来代替原函数，然后在wrapper函数内部打印输出结果即可。下面是一个例子：

def print_output(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"Function {func.__name__} returned: {result}")
        return result
    return wrapper

这个装饰器函数用到了wrapper函数来代替原函数，然后在wrapper函数内部打印输出结果，并返回结果。现在我们可以使用print_output装饰器来装饰某个函数，使得它在运行时会被自动打印输出结果：

@print_output
def some_function():
    return "some result"

这时候，我们每次调用some_function函数，都会打印出它的输出结果。

综上所述，装饰器函数是一种非常实用的技术，可以用来增强函数的功能，提高代码的可读性和可维护性。在Python中，装饰器函数已经成为了一种标准的编程技巧，广泛应用于各种开发场景中。