Python函数中的闭包和装饰器详解

闭包和装饰器是Python中非常重要的概念，它们可以提高代码的复用性和可读性。本文将详细介绍Python函数中的闭包和装饰器。

1. 闭包

闭包是指在函数内部定义的函数，并且这个内部函数使用了外部函数的变量。换句话说，闭包是一个函数和与其相关的引用环境的组合。闭包有以下几个特点：

- 闭包函数可以访问外部函数的变量，即使外部函数已经执行结束；

- 外部函数的变量对于闭包函数来说是可读可写的，闭包函数可以修改外部函数的变量；

- 闭包函数可以访问其他闭包函数的变量。

下面是一个闭包的例子：

def outer_func(x):
    def inner_func(y):
        return x + y
    return inner_func

closure = outer_func(10)
print(closure(5))  # 输出 15

在这个例子中，outer_func是外部函数，inner_func是内部函数。inner_func使用了外部函数 outer_func 的变量 x。outer_func(10)返回了 inner_func，并且保留了 x 的值。所以 closure 即为 inner_func，可以通过 closure(5) 来计算 10 + 5。

2. 装饰器

装饰器是用来装饰其他函数的函数。它可以在不修改被装饰函数代码的前提下，为被装饰函数添加额外的功能。装饰器有以下几个特点：

- 装饰器是一个函数，它接受被装饰函数作为输入，然后返回一个新的函数，该新函数包含了被装饰函数的功能以及额外的功能。

- 被装饰函数的原始名称和文档字符串等属性会丢失，可以使用 functools.wraps 装饰器来解决这个问题。

下面是一个装饰器的例子：

import functools

def decorator(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("装饰器的额外功能")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@decorator
def target_func():
    print("被装饰函数")

target_func()

在这个例子中，decorator 是装饰器函数，它接受一个函数参数 func。decorator 内部定义了一个新的函数 wrapper，它接受任意位置参数 *args 和任意关键字参数 **kwargs。wrapper 在打印 "装饰器的额外功能" 之后，调用了原始的被装饰函数 func。

使用装饰器 @decorator 可以直接将 target_func 装饰起来，使得 target_func 具有了 decorator 的额外功能。在执行 target_func() 时，会先打印 "装饰器的额外功能"，然后再执行原始的被装饰函数。

总结：

- 闭包是通过内部函数引用外部函数变量而形成的一个整体；

- 装饰器是用来装饰其他函数的函数，可以为被装饰函数添加额外的功能。