Python day 6(5) Python 函數式編程3

一：裝飾器

1 函數對象有一個__name__屬性，可以拿到函數的名字


>>> def now():
...     print('2015-3-25')
...
>>> f = now
>>> f()
2015-3-25

>>> now.__name__
'now'
>>> f.__name__
'now'
2  要增強now()函數的功能，比如，在函數調用前後自動列印日誌，但又不希望修改now()函數的定義，這種在代碼運行期間動態增加功能的方式，稱之為“裝飾器”（Decorator）。本質上，decorator就是一個返回函數的高階函數。

def log(func):
    def wrapper(*args, **kw):
        print('call %s():' % func.__name__)
        return func(*args, **kw)
    return wrapper

上面的log，因為它是一個decorator，所以接受一個函數作為參數，並返回一個函數。我們要藉助Python的@語法，把decorator置於函數的定義處：

@log
def now():
    print('2015-3-25')

調用now()函數，不僅會運行now()函數本身，還會在運行now()函數前列印一行日誌：

>>> now()
call now():
2015-3-25

把@log放到now()函數的定義處，相當於執行了語句：

now = log(now)

由於log()是一個decorator，返回一個函數，所以，原來的now()函數仍然存在，只是現在同名的now變數指向了新的函數，於是調用now()將執行新函數，即在log()函數中返回的wrapper()函數。

wrapper()函數的參數定義是(*args, **kw)，因此，wrapper()函數可以接受任意參數的調用。在wrapper()函數內，首先列印日誌，再緊接著調用原始函數。

3  若decorator本身需要傳入參數，那就需要編寫一個返回decorator的高階函數，寫出來會更複雜。

def log(text):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kw):
            print('%s %s():' % (text, func.__name__))
            return func(*args, **kw)
        return wrapper
    return decorator

@log('execute')
def now():
    print('2015-3-25')

執行結果如下：

>>> now()
execute now():
2015-3-25

和兩層嵌套的decorator相比，3層嵌套的效果是這樣的：

>>> now = log('execute')(now)

我們來剖析上面的語句，首先執行log('execute')，返回的是decorator函數，再調用返回的函數，參數是now函數，返回值最終是wrapper函數。

4   以上兩種decorator的定義都沒有問題，但還差最後一步。因為我們講了函數也是對象，它有__name__等屬性，但你去看經過decorator裝飾之後的函數，它們的__name__已經從原來的'now'變成了'wrapper'：

>>> now.__name__
'wrapper'

因為返回的那個wrapper()函數名字就是'wrapper'，所以，需要把原始函數的__name__等屬性複製到wrapper()函數中，否則，有些依賴函數簽名的代碼執行就會出錯。

Python內置的functools.wraps可以解決這個問題。記住：

a  在定義函數前導入functools模塊。import functools

b 在定義wrapper()的前面加上@functools.wraps(func)即可。

二：偏函數（functools模塊中其中一個功能）

1 在介紹函數參數的時候，通過設定參數的預設值，可以降低函數調用的難度。而偏函數也可以做到這一點。

2 int()函數可以把字元串轉換為整數，當僅傳入字元串時，int()函數預設按十進位轉換：

>>> int('12345')
12345

但int()函數還提供額外的base參數，預設值為10。如果傳入base參數，就可以做N進位的轉換：

>>> int('12345', base=8)
5349   #把字元串當做8進位，返回相對應的十進位。
>>> int('12345', 16)
74565  #把字元串當做16進位，返回相對應的十進位。

>>> import functools
>>> int2 = functools.partial(int, base=2)
>>> int2('1000000')
64
>>> int2('1010101')
85


簡單總結functools.partial的作用就是，把一個函數的某些參數給固定住（也就是設置預設值），返回一個新的函數，調用這個新函數會更簡單。
當函數的參數個數太多，需要簡化時，使用functools.partial可以創建一個新的函數，這個新函數可以固定住原函數的部分參數，從而在調用時更簡單。