python 02 闭包

我们来实现一个可变参数的求和。通常情况下,求和的函数是这样定义的:
def calc_sum(*args):
ax = 0
for n in args:
ax = ax + n
return ax
但是,如果不需要立刻求和,而是在后面的代码中,根据需要再计算怎么办?可以不返回求和的结果,而是返回求和的函数!

def lazy_sum(*args):
def sum():
ax = 0
for n in args:
ax = ax + n
return ax
return sum
当我们调用lazy_sum()时,返回的并不是求和结果,而是求和函数:
在这个例子中,我们在函数lazy_sum中又定义了函数sum,并且,内部函数sum可以引用外部函数lazy_sum的参数和局部变量,当lazy_sum返回函数sum时,相关参数和变量都保存在返回的函数中,这种称为“闭包(Closure)”的程序结构拥有极大的威力。

由于函数也是一个对象,而且函数对象可以被赋值给变量,所以,通过变量也能调用该函数。

def now():
... print '2013-12-25'
...
f = now
f()
2013-12-25

函数对象有一个name属性,可以拿到函数的名字:

now.name
'now'
f.name
‘now'
现在,假设我们要增强now()函数的功能,比如,在函数调用前后自动打印日志,但又不希望修改now()函数的定义,这种在代码运行期间动态增加功能的方式,称之为“装饰器”(Decorator)。
本质上,decorator就是一个返回函数的高阶函数。所以,我们要定义一个能打印日志的decorator,可以定义如下:
def log(func):
def wrapper(*args, *kw):
print 'call %s():' % func.name
return func(
args, **kw)
return wrapper

偏函数

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Python的functools模块提供了很多有用的功能,其中一个就是偏函数(Partial function)。要注意,这里的偏函数和数学意义上的偏函数不一样。
在介绍函数参数的时候,我们讲到,通过设定参数的默认值,可以降低函数调用的难度。而偏函数也可以做到这一点。举例如下:
int()函数可以把字符串转换为整数,当仅传入字符串时,int()函数默认按十进制转换:
但int()函数还提供额外的base参数,默认值为10。如果传入base参数,就可以做N进制的转换:

int('12345', base=8)
5349
int('12345', 16)
74565

在一个模块中,我们可能会定义很多函数和变量,但有的函数和变量我们希望给别人使用,有的函数和变量我们希望仅仅在模块内部使用。在Python中,是通过_前缀来实现的。
正常的函数和变量名是公开的(public),可以被直接引用,比如:abc,x123,PI等;
类似xxx这样的变量是特殊变量,可以被直接引用,但是有特殊用途,比如上面的authorname就是特殊变量,hello模块定义的文档注释也可以用特殊变量doc访问,我们自己的变量一般不要用这种变量名;
类似_xxx和__xxx这样的函数或变量就是非公开的(private),不应该被直接引用,比如_abc,__abc等;
之所以我们说,private函数和变量“不应该”被直接引用,而不是“不能”被直接引用,是因为Python并没有一种方法可以完全限制访问private函数或变量,但是,从编程习惯上不应该引用private函数或变量。
private函数或变量不应该被别人引用,那它们有什么用呢?请看例子:
Python的每个新版本都会增加一些新的功能,或者对原来的功能作一些改动。有些改动是不兼容旧版本的,也就是在当前版本运行正常的代码,到下一个版本运行就可能不正常了。
从Python 2.7到Python 3.x就有不兼容的一些改动,比如2.x里的字符串用'xxx'表示str,Unicode字符串用u'xxx'表示unicode,而在3.x中,所有字符串都被视为unicode,因此,写u'xxx'和'xxx'是完全一致的,而在2.x中以'xxx'表示的str就必须写成b'xxx',以此表示“二进制字符串”。
要直接把代码升级到3.x是比较冒进的,因为有大量的改动需要测试。相反,可以在2.7版本中先在一部分代码中测试一些3.x的特性,如果没有问题,再移植到3.x不迟。
Python提供了future模块,把下一个新版本的特性导入到当前版本,于是我们就可以在当前版本中测试一些新版本的特性。举例说明如下:

为了适应Python 3.x的新的字符串的表示方法,在2.7版本的代码中,可以通过unicode_literals来使用Python 3.x的新的语法:
似的情况还有除法运算。在Python 2.x中,对于除法有两种情况,如果是整数相除,结果仍是整数,余数会被扔掉,这种除法叫“地板除”:要做精确除法,必须把其中一个数变成浮点数:

10.0 / 3
3.3333333333333335
而在Python 3.x中,所有的除法都是精确除法,地板除用//表示:

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