python - 了解类装饰器在 Python 中的工作原理

Question

我在理解 Python 中类装饰器的工作原理时遇到了问题。在这种情况下，我想编写一个装饰器来计算调用递归函数(搜索最大公约数)的次数。我有一个装饰器:

class TrackCalls(object):

def __init__(self, func):
    self.func = func
    self.calls = 0

def __call__(self,*args,**kwargs):
    self.calls += 1
    return self.func(*args, **kwargs)

def called(self):
    return self.calls

和一个函数:

@TrackCalls
def NWD(a, b):

    if a > b:
        return NWD(a-b, b)
    elif b > a:
        return NWD(a, b-a)
    else:
        return a

然后我给他们打电话:

print(NWD(60,25)) #5
print(NWD.called()) #6

NWD 函数到底发生了什么？据我所知，装饰器接受一个函数并创建另一个函数，所以在这种情况下 TrackCalls 接受函数，创建类 TrackCalls 的对象，然后通过调用 NWD.called() 我基本上调用了一个TrackCalls 对象的方法？当我运行时。 NWD(5,25) 在之前的调用之后我得到了 11，所以看起来每次我调用 NWD 时我都会用某种静态变量调用 TrackCalls 对象。如果我用同一个装饰器装饰另一个递归函数，它们会共享 calls 变量吗？

Answer 1

我认为你的困惑可以追溯到 python 的 duck-typing 概念。这是指从外部角度来看，函数 [我们称它为 func] 和对象 (=instance) [我们称它为 之间没有区别的想法>obj] 具有 __call__ 方法的类。两者都是 callable，也就是说它们可以在括号内接受参数并分别返回 func(args) 和 obj(args) 中的内容。当然，区别在于对象 obj 具有状态，即它具有实例变量(通常也称为字段)。

在您的示例中，calls 和 func 是 TrackCalls 类的字段。通过使用 @TrackCalls 装饰您的 NWD 函数，您可以使用 TrackCalls 的实例 包装 NWD >。即名称 NWD 基本上替换为 TrackCalls 的实例，相当于调用 NWD = TrackCalls(NWD)。新实例是可调用的，因此其行为类似于原始函数，但由于它是一个对象，它也有状态并且可以计算其 __call__ 方法的调用。计算本身委托(delegate)给 NWD 的原始实现，它现在存储在 func 字段中。

要回答您的问题，您用 TrackCalls 修饰的每个函数都会产生一个新的 TrackCalls 实例，每个函数都有自己的 状态。但是对一个修饰函数的多次调用共享该函数的状态。