Python函数编程的利器：闭包和装饰器

函数编程是Python编程的重要组成部分。Python中有许多优秀的函数编程工具，这些工具中最为常见的就是闭包和装饰器。

一、闭包

在Python中，闭包是指在函数内部定义的函数，该函数可以访问外部函数的变量和参数，即使在外部函数结束后也可以访问这些变量和参数。

下面是一个简单的闭包的例子：

def outer(x):
    def inner(y):
        return x + y
    return inner

add_3 = outer(3)
print(add_3(5)) # 输出8

add_7 = outer(7)
print(add_7(5)) # 输出12

在这个例子中，我们定义了一个outer()函数，该函数返回一个内部函数inner()，并将inner()赋值给变量add_3。当add_3被调用时，它返回x + y的值，其中x的值为3，y为add_3被调用时传入的参数5，所以输出结果为8。

同样的，将outer()函数调用时传递的参数改为7，就可以创建一个新的闭包，输出结果为12。

闭包可以在很多场景中使用，例如可以用闭包来封装变量，实现封装和隐藏效果。闭包还可以用来实现一些设计模式，例如享元模式、装饰器模式等。

二、装饰器

装饰器是Python语言中非常常用的一种编程技术，它可以增强或者改变函数的行为，而不需要修改函数本身的定义。

下面是一个简单的装饰器的例子：

def timeit(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        import time
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print("Function %s took %f seconds" % (func.__name__, end - start))
        return result
    return wrapper

@timeit
def slow_function():
    import time
    time.sleep(2)

slow_function()

在这个例子中，我们定义了一个装饰器timeit()，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数wrapper()。在wrapper()内部，我们记录了函数开始和结束时的时间，并计算出函数调用的时间，最后输出函数的运行时间。

然后我们定义了一个函数slow_function()，并在定义时使用@timeit装饰器对其进行装饰。当我们调用slow_function()时，实际上是调用了被timeit()装饰器修改过的函数wrapper()，我们可以看到输出结果中包含了函数执行的时间。

装饰器的使用可以非常灵活，例如可以用装饰器来实现方法缓存、权限控制、日志输出等功能。

总结

闭包和装饰器是Python函数编程中非常常用的工具，它们可以为我们的代码增加更多的灵活性和功能性。通过学习闭包和装饰器的使用，我们可以更好地理解Python函数编程的核心思想和常用技巧。