Python函数编程：高级技巧和循环

Python函数编程是一种使用函数作为基本构建块的编程范式，具有很多高级技巧和用法。下面将介绍一些常见的高级技巧和循环用法。

首先是函数的嵌套和闭包。在Python中，函数可以在另一个函数内定义，这称为函数的嵌套。嵌套函数可以访问外部函数的变量，这样就可以创建闭包。闭包是一个函数对象，它记住了定义它时的环境。通过使用闭包，我们可以实现一些高级的功能，例如在函数中保存状态。

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

closure = outer_func(5)
print(closure(3))  # 输出8
print(closure(7))  # 输出12

上述代码中，outer_func返回了一个inner_func闭包，它记住了外部函数的变量x，并可以使用该变量进行运算。

接下来是装饰器（Decorator）。装饰器是一个函数，用于修改其他函数的功能。通常，装饰器接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。装饰器可以在代码中注入额外的行为，例如日志记录、输入验证、性能测量等。

def logger(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Executing function: {func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@logger
def add(a, b):
    return a + b

print(add(3, 4))  # 输出"Executing function: add"和7

在上述代码中，@logger是一个装饰器，它将函数add传递给logger函数，并将其返回的wrapper函数赋值给add。在调用add时，实际上是调用了wrapper函数，从而实现了日志记录的功能。

最后是生成器（Generator）。生成器是一种特殊的迭代器，它是一个函数，使用yield关键字返回一个值。生成器可以按需生成值，而不是一次性生成所有值。这在处理大量数据或无限序列时非常有用，可以节省内存并提高性能。

def fibonacci():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

fib = fibonacci()
print(next(fib))  # 输出0
print(next(fib))  # 输出1
print(next(fib))  # 输出1

在上述代码中，fibonacci函数是一个生成器，它可以按需生成斐波那契数列的值。通过调用next函数，我们可以逐个获取生成器的值。

以上介绍了Python函数编程的一些高级技巧和循环用法，包括函数嵌套和闭包、装饰器以及生成器。掌握这些技巧可以让我们编写更高效、灵活和可维护的Python代码。