python閉包與裝飾器

閉包

函數(shù)和對(duì)其周圍狀態(tài)（lexical environment，詞法環(huán)境）的引用捆綁在一起構(gòu)成閉包（closure）。也就是說(shuō)，閉包可以讓你從內(nèi)部函數(shù)訪問(wèn)外部函數(shù)作用域。

常用語(yǔ)言基本都實(shí)現(xiàn)了閉包。

閉包中最重要的是，我們返回了一個(gè)內(nèi)部函數(shù)。

def power(n):
    def func(m):
        return m**n
    return func

在power函數(shù)中，我們定義了一個(gè)func函數(shù)，func函數(shù)接收底數(shù)m，從外部power函數(shù)中拿到指數(shù)n，返回冪m**n。

這個(gè)簡(jiǎn)單的定義可以使我們獲得能夠進(jìn)行任何指數(shù)操作的函數(shù)。

power2 = power(2)
power5 = power(5)
power10 = power(10)
print(power2(4))
print(power5(4))
print(power5(10))

out:

16
1024
100000

閉包使我們能夠通過(guò)函數(shù)創(chuàng)造各種各樣的類似函數(shù)，是不是很神奇?

今天我也寫了一個(gè)閉包。它能夠接收gtf文件返回某個(gè)染色體位置的基因。

def get_gene(file="Homo_sapiens_GRCh37_87_geneonly.gtf"):
    gtf = pd.read_csv(file, header=None, sep='\t')
    gtf['gene_name'] = gtf[8].apply(lambda x: re.search(r'gene_name \"(.*?)\"', x).group(1))

    def fetch(chrom, start):
        start = int(start)
        value = gtf[(gtf[0] == chrom) & (gtf[3] <= start) & (gtf[4] >= start)]['gene_name'].tolist()
        if value:
            return value[0]
        else:
            return None

    return fetch

創(chuàng)建具體的fetch。

fetch = get_gene()
fetch(10,103454465)

out:

'FBXW4'

這樣就可以避免重復(fù)操作文件，變量值也不會(huì)暴露在環(huán)境中。

裝飾器

裝飾器的作用就是為已經(jīng)存在的對(duì)象添加額外的功能。

其實(shí)裝飾器也是一個(gè)閉包，但是我們一般不用裝飾器修改函數(shù)功能。

def square(n):
    print(f'square {n}')
    return n**2
    
square(2)

out:

square 2
4

寫一個(gè)裝飾器，能夠在函數(shù)執(zhí)行前打印執(zhí)行時(shí)間。

import time
def decorator(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        print(time.time())
        return func(*args,**kwargs)  
    return wrapper
    
@decorator
def square(n):
    print(f'square {n}')
    return n**2

out:

1597498618.3460186
square 2
4

其實(shí)@decorator實(shí)現(xiàn)的就是square = decorator(square)，這樣就用返回的函數(shù)替換了原來(lái)的square，但是decorator會(huì)在打印時(shí)間后繼續(xù)執(zhí)行原函數(shù)，原函數(shù)在裝飾器內(nèi)部以外部函數(shù)變量存在（閉包，不是嗎），這樣就為函數(shù)添加了額外的功能。

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