Python裝飾器如何實(shí)現(xiàn)

這篇文章主要介紹“Python裝飾器如何實(shí)現(xiàn)”的相關(guān)知識，小編通過實(shí)際案例向大家展示操作過程，操作方法簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)，希望這篇“Python裝飾器如何實(shí)現(xiàn)”文章能幫助大家解決問題。

讓客戶滿意是我們工作的目標(biāo)，不斷超越客戶的期望值來自于我們對這個(gè)行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術(shù)通過有效、簡單的方式提供給客戶，將通過不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價(jià)值的長期合作伙伴，公司提供的服務(wù)項(xiàng)目有：域名注冊、虛擬空間、營銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、庫爾勒網(wǎng)站維護(hù)、網(wǎng)站推廣。

Python 常見字節(jié)碼

LOAD_CONST

這個(gè)指令用于將一個(gè)常量加載到棧中。常量可以是數(shù)字、字符串、元組、列表、字典等對象。例如：

>>> dis.dis(lambda: 42)
  1           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 RETURN_VALUE

LOAD_NAME

這個(gè)指令用于將一個(gè)變量加載到棧中。例如：

>>> dis.dis(lambda: x)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 RETURN_VALUE
>>>

STORE_NAME

這個(gè)指令用于將棧頂?shù)闹荡鎯Φ揭粋€(gè)變量中。例如：

>>> dis.dis("x=42")
  1           0 LOAD_CONST               0 (42)
              2 STORE_NAME               0 (x)
              4 LOAD_CONST               1 (None)
              6 RETURN_VALUE

BINARY_ADD

這個(gè)指令用于對棧頂?shù)膬蓚€(gè)值進(jìn)行加法運(yùn)算并將結(jié)果推送到棧中。

>>> dis.dis(lambda: x + y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_ADD
              6 RETURN_VALUE

BINARY_SUBTRACT

這個(gè)指令用于對棧頂?shù)膬蓚€(gè)值進(jìn)行減法運(yùn)算并將結(jié)果推送到棧中。

>>> dis.dis(lambda: x - y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_SUBTRACT
              6 RETURN_VALUE

同樣的加減乘除取余數(shù)的字節(jié)碼如下所示：

>>> dis.dis(lambda: x + y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_ADD
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x - y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_SUBTRACT
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x * y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_MULTIPLY
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x / y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_TRUE_DIVIDE
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x // y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_FLOOR_DIVIDE
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x % y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_MODULO
              6 RETURN_VALUE

COMPARE_OP

這個(gè)指令用于比較棧頂?shù)膬蓚€(gè)值，并且將比較得到的結(jié)果壓入棧中，這個(gè)字節(jié)碼后面后一個(gè)字節(jié)的參數(shù)，表示小于大于不等于等等比較符號。例如：

>>> dis.dis(lambda: x - y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 BINARY_SUBTRACT
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x > y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 COMPARE_OP               4 (>)
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x < y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 COMPARE_OP               0 (<)
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x != y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 COMPARE_OP               3 (!=)
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x <= y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 COMPARE_OP               1 (<=)
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x >= y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 COMPARE_OP               5 (>=)
              6 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(lambda: x == y)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (y)
              4 COMPARE_OP               2 (==)
              6 RETURN_VALUE

RETURN_VALUE

將棧頂元素彈出作為返回值。

BUILD_LIST

這個(gè)指令用于創(chuàng)建一個(gè)列表。例如：

>>> dis.dis(lambda: [a, b, c, e])
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (a)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (b)
              4 LOAD_GLOBAL              2 (c)
              6 LOAD_GLOBAL              3 (e)
              8 BUILD_LIST               4
             10 RETURN_VALUE

這條字節(jié)碼指令有一個(gè)參數(shù)表示棧空間當(dāng)中列表元素的個(gè)數(shù)，在上面的例子當(dāng)中這個(gè)參數(shù)是 4 。

BUILD_TUPLE

這個(gè)指令用于創(chuàng)建一個(gè)元組。例如：

>>> dis.dis(lambda: (a, b, c))
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (a)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (b)
              4 LOAD_GLOBAL              2 (c)
              6 BUILD_TUPLE              3
              8 RETURN_VALUE

同樣的這個(gè)字節(jié)碼也有一個(gè)參數(shù)，表示創(chuàng)建元組的元素個(gè)數(shù)。

BUILD_MAP

這個(gè)指令用于創(chuàng)建一個(gè)字典。例如：

BUILD_SET

和 list 和 tuple 一樣，這條指令是用于創(chuàng)建一個(gè)集合對象，同樣的這條指令也有一個(gè)參數(shù)表示用于創(chuàng)建集合的元素的個(gè)數(shù)。

>>> dis.dis(lambda: {a, b, c, d})
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (a)
              2 LOAD_GLOBAL              1 (b)
              4 LOAD_GLOBAL              2 (c)
              6 LOAD_GLOBAL              3 (d)
              8 BUILD_SET                4
             10 RETURN_VALUE

BUILD_CONST_KEY_MAP

這條指令是用于創(chuàng)建一個(gè)字典對象，同樣的這條指令也有一個(gè)參數(shù)，表示字典當(dāng)中元素的個(gè)數(shù)。

>>> dis.dis(lambda: {1:2, 3:4})
  1           0 LOAD_CONST               1 (2)
              2 LOAD_CONST               2 (4)
              4 LOAD_CONST               3 ((1, 3))
              6 BUILD_CONST_KEY_MAP      2
              8 RETURN_VALUE

從字節(jié)碼角度分析裝飾器的原理

如果你是一個(gè) pythoner 那么你肯定或多或少聽說過裝飾器，這是一個(gè) python 的語法糖我們可以用它來做很多有趣的事情，比如在不修改源代碼的基礎(chǔ)之上給函數(shù)附加一些功能，比如說計(jì)算時(shí)間。

import time
 
def eval_time(func):
    
    def cal_time(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        r = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        return r, end - start
    return cal_time
 
 
@eval_time
def fib(n):
    a = 0
    b = 1
    while n > 0:
        n -= 1
        a, b = b, a + b
    return a

在上面的代碼當(dāng)中我們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)計(jì)算斐波拉契數(shù)列的函數(shù)，除此之外還寫了一個(gè) eval_time 函數(shù)用于計(jì)算函數(shù)執(zhí)行的時(shí)間，現(xiàn)在調(diào)用函數(shù) fib(10)，程序的輸出如下所示：

>>>fib(10)
(55, 5.9604644775390625e-06)

可以看到實(shí)現(xiàn)了我們想要的效果。

現(xiàn)在我們使用一個(gè)更加簡單的例子來模擬上面的代碼結(jié)構(gòu)，方便我們對上面函數(shù)執(zhí)行的過程進(jìn)行分析：

s = """
def decorator(func):
    print("Hello")
    return func
 
@decorator
def fib(n):
    pass
"""
dis.dis(s)

上面的 dis 函數(shù)的輸出對應(yīng)代碼的字節(jié)碼如下所示：

2           0 LOAD_CONST               0 (<code object decorator at 0x108068d40, file "<dis>", line 2>)
             2 LOAD_CONST               1 ('decorator')
             4 MAKE_FUNCTION            0
             6 STORE_NAME               0 (decorator)

 6           8 LOAD_NAME                0 (decorator)

 7          10 LOAD_CONST               2 (<code object fib at 0x1075c1710, file "<dis>", line 6>)
            12 LOAD_CONST               3 ('fib')
            14 MAKE_FUNCTION            0
            16 CALL_FUNCTION            1
            18 STORE_NAME               1 (fib)
            20 LOAD_CONST               4 (None)
            22 RETURN_VALUE

Disassembly of <code object decorator at 0x108068d40, file "<dis>", line 2>:
 3           0 LOAD_GLOBAL              0 (print)
             2 LOAD_CONST               1 ('Hello')
             4 CALL_FUNCTION            1
             6 POP_TOP

 4           8 LOAD_FAST                0 (func)
            10 RETURN_VALUE

Disassembly of <code object fib at 0x1075c1710, file "<dis>", line 6>:
 8           0 LOAD_CONST               0 (None)
             2 RETURN_VALUE

執(zhí)行第一條指令 LOAD_CONST，這條指令主要是加載一個(gè) code object 對象，這個(gè)對象里面主要是包含函數(shù) decorator 的字節(jié)碼，主要是上面字節(jié)碼的第二塊內(nèi)容。在執(zhí)行完這條字節(jié)碼之后?？臻g如下所示：

執(zhí)行完第二條指令 LOAD_CONST 之后，會將字符串 decorator 加載進(jìn)入?？臻g當(dāng)中。

執(zhí)行第三條指令 MAKE_FUNCTION，這條字節(jié)碼的作用是在虛擬機(jī)內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，函數(shù)的名稱為 decorator，函數(shù)對應(yīng)的字節(jié)碼則是在先前壓入?？臻g當(dāng)中的 code object 對象，這條指令還會將創(chuàng)建好的函數(shù)對象壓入棧中。

STORE_NAME，條字節(jié)碼會將棧頂?shù)脑貜棾觯⑶覍?co_names[oparg] 指向這個(gè)對象，在上面的字節(jié)碼當(dāng)中 co_names[oparg] 就是 decorator 。

LOAD_NAME，這條字節(jié)碼就是將 co_names[oparg] 對應(yīng)的名字指向的對象重新加載進(jìn)入?？臻g當(dāng)中，也就是上面的 decorator 函數(shù)加入進(jìn)行?？臻g當(dāng)中。

接下來的三條字節(jié)碼 LOAD_CONST，LOAD_CONST 和 MAKE_FUNCTION，在執(zhí)行這三條字節(jié)碼之后，?？臻g如下所示：

接下來的一條指令非常重要，這條指令便是裝飾器的核心原理，CALL_FUNCTION 這條指令有一個(gè)參數(shù) i，在上面的字節(jié)碼當(dāng)中為 1，也就是說從棧頂開始的前 i 個(gè)元素都是函數(shù)參數(shù)，調(diào)用的函數(shù)在棧空間的位置為 i + 1 （從棧頂往下數(shù)），那么在上面的情況下就是說調(diào)用 decorator 函數(shù)，并且將 fib 函數(shù)作為 decorator 函數(shù)的參數(shù)，decorator 函數(shù)的返回值再壓入棧頂。在上面的代碼當(dāng)中 decorator 函數(shù)返回值也是一個(gè)函數(shù)，也就是 decorator 函數(shù)的參數(shù)，即 fib 函數(shù)。

接下來便是 STORE_NAME 字節(jié)碼，這條字節(jié)碼的含義我們在前面已經(jīng)說過了，就是將棧頂元素彈出，保存到 co_names[oparg] 指向的對象當(dāng)中，在上面的代碼當(dāng)中也就是將棧頂?shù)膶ο蟊４娴?fib 當(dāng)中。棧頂元素 fib 函數(shù)是調(diào)用函數(shù) decorator 的返回值。

看到這里就能夠理解了原來裝飾器的最根本的原理不就是函數(shù)調(diào)用嘛，比如我們最前面的用于計(jì)算函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的裝飾器的原理就是：

fib = eval_time(fib)

將 fib 函數(shù)作為 eval_time 函數(shù)的參數(shù)，再將這個(gè)函數(shù)的返回值保存到 fib 當(dāng)中，當(dāng)然這個(gè)對象必須是可調(diào)用的，不然后面使用 fib() 就會保存，我們可以使用下面的代碼來驗(yàn)證這個(gè)效果。

def decorator(func):
    return func()
 
 
@decorator
def demo():
    return "function demo return string : Demo"
 
print(demo)

執(zhí)行上面的程序結(jié)果為：

function demo return string : Demo

可以看到 demo 已經(jīng)變成了一個(gè)字符串對象而不再是一個(gè)函數(shù)了，因?yàn)?demo = decorator(demo)，而在函數(shù) decorator 當(dāng)中返回值是 demo 函數(shù)自己的返回值，因此才打印了字符串。

關(guān)于“Python裝飾器如何實(shí)現(xiàn)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識，可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，小編每天都會為大家更新不同的知識點(diǎn)。

分享題目：Python裝飾器如何實(shí)現(xiàn)
文章路徑：http://muchs.cn/article18/joghdp.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供做網(wǎng)站、網(wǎng)站建設(shè)、關(guān)鍵詞優(yōu)化、營銷型網(wǎng)站建設(shè)、ChatGPT、品牌網(wǎng)站設(shè)計(jì)

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請盡快告知，我們將會在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)