Python中的装饰器和闭包详解

# 1. 简介

- 什么是装饰器和闭包
- 装饰器和闭包在Python中的应用

# 2. Python中的函数

在Python中，函数是一种可重复使用的代码块，用于执行特定任务或计算。在本章中，我们将介绍函数的定义和调用，以及函数的嵌套和作用域。

### 函数的定义和调用

函数在Python中的定义通过`def`关键字实现，具体的语法格式为：

def function_name(parameters):
    # 函数体
    # 可以包含多行代码
    return result  # 可选的返回值

# 调用函数
result = function_name(arguments)

在上面的示例中，`function_name`为函数的名称，`parameters`为函数的参数，`result`为函数的返回值。调用函数时，可以传入实际参数`arguments`，并接收返回值。

### 函数的嵌套和作用域

Python中支持函数的嵌套，即在一个函数内部定义另一个函数。内部函数可以访问外部函数的变量，但外部函数无法访问内部函数的变量。这就涉及到了作用域的概念。

作用域分为局部作用域（Local）、嵌套作用域（Enclosing）、全局作用域（Global）和内置作用域（Built-in）。在函数内部可以访问外部函数的变量，但不能修改其值（除非使用`nonlocal`关键字）。全局变量在函数内部可以被访问，但同样不能直接赋值，需要使用`global`关键字。

def outer_function():
    x = 10
    def inner_function():
        nonlocal x
        x += 5
        print("Inner function:", x)
    inner_function()
    print("Outer function:", x)

outer_function()

输出结果为：

Inner function: 15
Outer function: 15

通过本章内容的学习，读者可以更好地理解Python中函数的定义、调用以及作用域的相关知识，为后续学习装饰器和闭包打下基础。

# 3. 装饰器的概念

装饰器是一种Python语法糖，可以动态地给一个对象添加一些额外的功能，而不需要修改对象的结构。装饰器本质上是一个函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。装饰器可以在不改变原函数代码的情况下，给函数添加新的功能或者修改原函数的行为。

在Python中，装饰器通常以`@decorator`的形式应用在函数定义前面。装饰器的主要作用是提高代码的复用性和可读性，同时实现函数功能的扩展和定制。

#### 如何定义和使用装饰器

下面通过一个简单的示例来说明如何定义和使用装饰器：

# 定义一个装饰器函数
def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before calling the function")
        func()
        print("After calling the function")
    return wrapper

# 使用装饰器
@my_decorator