python 函数套函数

Python 函数套函数是指在一个函数内部定义另一个函数，这个被定义的函数就叫做内部函数。内部函数可以访问外部函数的变量和参数，但是外部函数不能访问内部函数的变量和参数。这种嵌套函数的方式可以使代码更加简洁，可读性更高，同时也可以避免全局变量的污染。

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Python 函数套函数的应用非常广泛，例如可以用来实现装饰器、闭包等高级编程技巧。下面我们将从这些方面来详细介绍。

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一、装饰器

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装饰器是 Python 中非常常见的一种编程模式，它可以在不改变原函数代码的情况下，增加一些额外的功能，例如打印日志、计算函数执行时间等。装饰器本质上是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。我们可以使用 Python 函数套函数的方式来实现装饰器。

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下面是一个简单的装饰器示例，它可以在函数执行前后打印出函数名和执行时间：

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`python

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import time

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def log_time(func):

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def wrapper(*args, **kwargs):

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start_time = time.time()

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result = func(*args, **kwargs)

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end_time = time.time()

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print(f'{func.__name__} executed in {end_time - start_time:.2f} seconds')

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return result

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return wrapper

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@log_time

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def my_func():

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time.sleep(1)

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my_func()

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在上面的代码中，我们定义了一个 log_time 函数作为装饰器，它接受一个函数作为参数并返回一个新的函数 wrapper。这个新函数接受任意数量的位置参数和关键字参数，并在函数执行前后记录执行时间并打印出来。我们使用 @log_time 语法将装饰器应用到原函数 my_func 上，使得它在执行前后都会自动调用 log_time 函数。

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二、闭包

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闭包是指在一个函数内部定义另一个函数，并返回这个内部函数的过程。返回的内部函数可以访问外部函数的变量和参数，即使外部函数已经执行完毕，这些变量和参数仍然可以被内部函数访问和修改。这种特性可以用来实现一些比较复杂的功能，例如计数器、缓存等。

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下面是一个简单的闭包示例，它可以实现一个简单的计数器：

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`python

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def counter():

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count = 0

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def inner():

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nonlocal count

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count += 1

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return count

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return inner

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c = counter()

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print(c()) # 1

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print(c()) # 2

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print(c()) # 3

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在上面的代码中，我们定义了一个 counter 函数，它返回一个内部函数 inner。这个内部函数可以访问外部函数的变量 count，并在每次调用时将其加 1 并返回。我们将 counter 函数的返回值赋给变量 c，然后可以多次调用 c 来实现计数器的功能。

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三、常见问题

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1. 函数套函数有什么优点？

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函数套函数可以使代码更加简洁、可读性更高，同时也可以避免全局变量的污染。它还可以用来实现一些高级编程技巧，例如装饰器、闭包等。

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2. 函数套函数的作用域规则是什么？

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函数套函数的作用域规则是 LEGB，即 Local、Enclosing、Global、Built-in。在内部函数中，首先查找本地作用域的变量和参数，然后查找外部函数的作用域，再查找全局作用域和内置作用域。

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3. 函数套函数如何访问外部函数的变量和参数？

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内部函数可以通过 nonlocal 关键字来访问外部函数的变量，通过函数参数来访问外部函数的参数。

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4. 函数套函数的执行顺序是怎样的？

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函数套函数的执行顺序是从外到内，即先执行外部函数，再执行内部函数。在内部函数执行完毕后，控制权会回到外部函数。

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Python 函数套函数是一种非常实用的编程技巧，它可以用来实现装饰器、闭包等高级编程技巧。在使用函数套函数时，需要注意作用域规则、变量和参数的访问方式以及执行顺序等问题。我们也需要注意代码的可读性和可维护性，避免过度嵌套和复杂逻辑。

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