Python_装饰器和生成器

摘要：迭代器迭代是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象，迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束，迭代器只往前不会往后退。生成器特点保存了一套生成数值的算法。

迭代是访问集合元素的一种方式。
迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象，迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束，迭代器只往前不会往后退。

可迭代对象

以直接作用域for循环的数据类型：

集合数据类型：list, tuple, dict, set, str

generator，包括生成器和yield的generator function

判断是否可以迭代

使用方法isinstance()判断一个对象是否具有Iterable对象

from collections import Iterable

isinstance("abc", Iterable) # true

迭代器

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称之为迭代器: Iterator

生成器, tuple

from collections import Iterator

isinstance((x for x in range(10)), Iterator) # True
isinstance([], Iterator) # False 列表不是迭代对象

iter()函数
生成器都是Iterator对象， 但是list, dict, str虽然是Iterable,却不是Iterator

可以把其他类型转成生成器, 使用iter()函数

函数是引用

闭包:

def test(number):
    def test_in(number_in):
        print(number_in)
        return number + number_in
    return test_in

test(10)(20)

对函数或方法起装饰作用

写代码要遵循开放封闭原则。
它规定已经实现的功能代码不允许被修改，但可以被扩展。

封闭: 已实现的功能代码块
开放: 对扩展开发

装饰器原理：

def a(func):
    def inner():
        func()
    return inner()
    
def f1():
    print("f1")

f1 = a(f1) # 函数名作为变量名，重新赋值使用
f1()

装饰器语法糖：

def a(func):
    def inner():
        func()
    return inner()

@a
def f1():
    print("f1")

f1()         

二个装饰器

def makeBold(fn):
    def warpped():
        print("1")
        return "" + fn() + ""
    return warpped

def makeItalic(fn):
    def warpped():
        print("2")
        return "" + fn() + ""
    return warpped

@makeBold
@makeItalic
def test1():
    print("3")
    return "hello world"

ret = test1()
print(ret)

# 输出结果:
# 1
# 2
# 3
# hello world    

装饰器执行的时间

def w1(func):
    print("1")
    def inner():
        print("2")
        func()
    return inner

def w2(func):
    print("4")
    def inner():
        print("5")
        func()
    return inner

@w2
@w1
def f1():
    print(3)

# 执行f1
f1()
# 1 2 3 # 只有w1 装饰
# 1 4 5 2 3 # w1,w2共同装饰

# 不执行f1
# 1 4

装饰器对有参数、无参数函数进行装饰

def func(funName):
    print("1")
    def func_in(argA, argB): # 形参
        print("2")
        funName(argA, argB) # 调用传递参数
    return func_in


@func
def test(a, b):    
    print("a=%d,b=%d"%(a,b))

test(10, 20)

以*args来解决多参数问题

def func(funName):
    print("1")
    def func_in(*args, **kwargs): # 形参
        print("2")
        funName(*args, **kwargs) # 调用传递参数
    return func_in


@func
def test(a, b):    
    print("a=%d,b=%d"%(a,b))

test(10, 20)

装饰器对带有返回值的函数进行装饰

def func(funName):
    print("1")
    def func_in():
        print("2")
        return funName() # 返回值
    return func_in


@func
def test():    
    return "test"

ret = test()
print(ret)

通用装饰器

def func(funName):
    def func_in(*args, **kwargs):
        return funName(*args, **kwargs) # 返回值
    return func_in


@func
def test():    
    return "test"

ret = test()
print(ret)

带有参数装饰器

from time import ctime, sleep

def timefun_arg(pre="hello"):
    def timefun(func):
        def warppedfunc():
            print("%s called at %s %s"%(func.__name__, ctime(), pre))
            return func()
        return warppedfunc
    return timefun


@timefun_arg("it") # 执行，主动调用。需要多一层闭包函数
def foo():
    print("foo")

@timefun_arg("python")
def too():
    print("too")

foo()
sleep(2)
too()

globals

查看命名空间中所有全局变量：
globals()以字典方式返回

{"__name__": "__main__", "__doc__": None, "__package__": None, "__loader__": , "__spec__": None, "__annotations__": {}, "__builtins__": }

locals

查看命名空间中局部变量
locals()以字典方式返回：

{"__name__": "__main__", "__doc__": None, "__package__": None, "__loader__": , "__spec__": None, "__annotations__": {}, "__builtins__": }

LEGB规则

Python使用LEGB的顺序来查找一个符号对应的对象

locals -> enclosing function -> globals -> builtins

locals: 当前所在的命名空间(如函数，模块)，函数的参数也属于命名空间内的变量
enclosing: 外部嵌套函数的命名空间
globals: 全局变量，函数定义所在模块的命名空间
builtins: 内建模块的命名空间

查看内建模块的变量：dir(__builtins__)

["ArithmeticError", "AssertionError", "AttributeError", "BaseException", "BlockingIOError", "BrokenPipeError", "BufferError", "BytesWarning", "ChildProcessError", "ConnectionAbortedError", "ConnectionError", "ConnectionRefusedError", "ConnectionResetError", "DeprecationWarning", "EOFError", "Ellipsis", "EnvironmentError", "Exception", "False", "FileExistsError", "FileNotFoundError", "FloatingPointError", "FutureWarning", "GeneratorExit", "IOError", "ImportError", "ImportWarning", "IndentationError", "IndexError", "InterruptedError", "IsADirectoryError", "KeyError", "KeyboardInterrupt", "LookupError", "MemoryError", "ModuleNotFoundError", "NameError", "None", "NotADirectoryError", "NotImplemented", "NotImplementedError", "OSError", "OverflowError", "PendingDeprecationWarning", "PermissionError", "ProcessLookupError", "RecursionError", "ReferenceError", "ResourceWarning", "RuntimeError", "RuntimeWarning", "StopAsyncIteration", "StopIteration", "SyntaxError", "SyntaxWarning", "SystemError", "SystemExit", "TabError", "TimeoutError", "True", "TypeError", "UnboundLocalError", "UnicodeDecodeError", "UnicodeEncodeError", "UnicodeError", "UnicodeTranslateError", "UnicodeWarning", "UserWarning", "ValueError", "Warning", "WindowsError", "ZeroDivisionError", "_", "__build_class__", "__debug__", "__doc__", "__import__", "__loader__", "__name__", "__package__", "__spec__", "abs", "all", "any", "ascii", "bin", "bool", "bytearray", "bytes", "callable", "chr", "classmethod", "compile", "complex", "copyright", "credits", "delattr", "dict", "dir", "divmod", "enumerate", "eval", "exec", "exit", "filter", "float", "format", "frozenset", "getattr", "globals", "hasattr", "hash", "help", "hex", "id", "input", "int", "isinstance", "issubclass", "iter", "len", "license", "list", "locals", "map", "max", "memoryview", "min", "next", "object", "oct", "open", "ord", "pow", "print", "property", "quit", "range", "repr", "reversed", "round", "set", "setattr", "slice", "sorted", "staticmethod", "str", "sum", "super", "tuple", "type", "vars", "zip"]

动态绑定属性：

class Person(object):
    def __init__(self):
        pass
        
p1 = Person
p1.name = "pp" # 动态添加属性

print(p1.name)

动态绑定方法：

import types
class Person(object):
        def __init__(self, newName, newAge):
                self.name = newName
                self.age = newAge
        def eat(self):
                print("eat-", self.name)

def run(self):
        print("run-", self.name)

p1 = Person("p1", 24)
p1.eat()

# 通过types库中的MethodType方法来修改指向函数中的this指针
p1.run = types.MethodType(run, p1) # 动态添加方法

p1.run()

绑定静态方法和静态属性：

class Person(object):
    def __init__(self):
        pass



@staticmethod
def test():
    print("static method")

Person.test = test # 绑定静态方法
Person.name = "alogy" # 绑定静态属性

Person.test()

绑定类属性：

class Person(object):
    def __init__(self):
        pass


@classmethod
def printNum(cls):
    print("class method")

Person.printNum = printNum

Person.printNum()

slots

动态语言：可以在运行过程中，修改代码
静态语言：编译时已经确定好代码，运行过程中不能修改

__slots__作用：限制实例的属性

class Person(object):
    __slots__ = ("name", "age")
    
p = Person()
p.name = "alogy"
p.age = 24
    

Note:
__slots__定义的属性仅对当前类实例起作用，对继承的子类是不起作用

目标：列表中有大量数据，还不想占用大量内存空间。

生成器特点：保存了一套生成数值的算法。(什么时候需要使用到了，才去生成。)

生成器定义方法

方法1:()

a = (x for x in range(10))
print(a)

方法2: yield

def createNum():
    print("--start")
    a,b = 0,1
    for i in range(5):
        print("--11")
        yield b
        print("--22")
        a,b = b,a+b
        print("--33")
    print("--end")

t = createNum()

for num in t:
    print(num)

输出结果：

--start
--11
1
--22
--33
--11
1
--22
--33
--11
2
--22
--33
--11
3
--22
--33
--11
5
--22
--33
--end

send方法: 与yield的结果配合使用，使得yield执行的时候，外部可以传递参数到生成器中。
能够执行next()且还可以传递参数

def test():
    i = 0
    while i < 5:
        temp = yield i
        print(temp)
        i += 1

t = test()
print(t.next()) 
# 0
print(t.next()) 
# None
# 1
print(t.send("args"))
# args
# 2      

Note:
send()第一次直接调用报错，是参数不知道给那个函数。
报错为：

Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: can"t send non-None value to a just-started generator

解决方法：

通过next()先调用一次，然后再使用send()

第一次调用send(None)传递空值进去，后续几次传递该传递的值

完成多任务

def test1():
    while True:
        print("test1")
        yield None

def test2():
    while True:
        print("test2")
        yield None

t1 = test1()
t2 = test2()

while True:
    t1.next()
    t2.next()

一齐执行test1(),test2(),test3(),三个while True同时执行
三个多任务或者三个以上同时执行称之为：协程