【发布时间】:2022-12-02 23:25:09
【问题描述】:
@ 符号在 Python 中有什么作用?
【问题讨论】:
标签: python syntax python-decorators
@ 符号在 Python 中有什么作用?
【问题讨论】:
标签: python syntax python-decorators
@ 符号位于开始一行用于类和函数装饰者:
最常见的 Python 装饰器是:
一个@在中间一行可能是矩阵乘法:
【讨论】:
class Pizza(object):
def __init__(self):
self.toppings = []
def __call__(self, topping):
# When using '@instance_of_pizza' before a function definition
# the function gets passed onto 'topping'.
self.toppings.append(topping())
def __repr__(self):
return str(self.toppings)
pizza = Pizza()
@pizza
def cheese():
return 'cheese'
@pizza
def sauce():
return 'sauce'
print pizza
# ['cheese', 'sauce']
这表明您在装潢师基本上只是在 @ 符号之后立即作为 argument 传递给 function/method。
微框架烧瓶介绍装饰者从一开始就采用以下格式:
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route("/")
def hello():
return "Hello World!"
这反过来转化为:
rule = "/"
view_func = hello
# They go as arguments here in 'flask/app.py'
def add_url_rule(self, rule, endpoint=None, view_func=None, **options):
pass
意识到这一点最终让我对 Flask 感到安心。
【讨论】:
app.route("/") 的例子中:这个函数返回一个函数,你用你的 hello() 作为参数调用它
hello 之后立即调用 app.route("/", hello),甚至将 hello 定义为 app.route 的参数中的 lambda,而不是(例如)在此处使用装饰器的句法或实际好处是什么? (后一个示例在 Node.js http.Server 和 Express 路由中很常见。)
在 Python 3.5 中,您可以将 @ 作为运算符重载。它被命名为__matmul__,因为它被设计用来做矩阵乘法,但它可以是任何你想要的。详情请见PEP465。
这是矩阵乘法的简单实现。
class Mat(list):
def __matmul__(self, B):
A = self
return Mat([[sum(A[i][k]*B[k][j] for k in range(len(B)))
for j in range(len(B[0])) ] for i in range(len(A))])
A = Mat([[1,3],[7,5]])
B = Mat([[6,8],[4,2]])
print(A @ B)
此代码产生:
[[18, 14], [62, 66]]
【讨论】:
@=(就地)运算符,即 __imatmul__。
__add__ 和 __sub__ 分别链接到 + 和 -,但以前从未听说过 @ 符号。还有其他人潜伏在那里吗?
此代码 SN-P:
def decorator(func):
return func
@decorator
def some_func():
pass
相当于这段代码:
def decorator(func):
return func
def some_func():
pass
some_func = decorator(some_func)
在装饰器的定义中,您可以添加一些通常不会由函数返回的修改内容。
【讨论】:
some_func 等于decorator(some_func) 给出的函数。所以两个some_func实例都是函数,第一个只是被保存为装饰版本。
简而言之,它用于装饰器语法和矩阵乘法。
在装饰器的上下文中,此语法:
@decorator
def decorated_function():
"""this function is decorated"""
等同于:
def decorated_function():
"""this function is decorated"""
decorated_function = decorator(decorated_function)
在矩阵乘法的上下文中,a @ b 调用 a.__matmul__(b) - 语法如下:
a @ b
相当于
dot(a, b)
和
a @= b
相当于
a = dot(a, b)
例如,dot 是 numpy 矩阵乘法函数,a 和 b 是矩阵。
我也不知道要搜索什么,因为在包含 @ 符号时搜索 Python 文档或 Google 不会返回相关结果。
如果您想全面了解特定 python 语法的作用,请直接查看语法文件。对于 Python 3 分支:
~$ grep -C 1 "@" cpython/Grammar/Grammar decorator: '@' dotted_name [ '(' [arglist] ')' ] NEWLINE decorators: decorator+ -- testlist_star_expr: (test|star_expr) (',' (test|star_expr))* [','] augassign: ('+=' | '-=' | '*=' | '@=' | '/=' | '%=' | '&=' | '|=' | '^=' | '<<=' | '>>=' | '**=' | '//=') -- arith_expr: term (('+'|'-') term)* term: factor (('*'|'@'|'/'|'%'|'//') factor)* factor: ('+'|'-'|'~') factor | power我们可以在这里看到
@在三种情况下使用:
- 装饰器
- 因素之间的运算符
- 一个增强的赋值运算符
装饰器语法:
在 google 上搜索“decorator python docs”给出了最热门的结果之一,即“Python 语言参考”的“复合语句”部分。向下滚动到 section on function definitions,我们可以通过搜索“decorator”一词找到它,我们看到……有很多东西要读。但是 "decorator" is a link to the glossary 这个词告诉我们:
装潢师
返回另一个函数的函数,通常使用
@wrapper语法作为函数转换应用。常见的 装饰器的例子是classmethod()和staticmethod()。装饰器语法只是语法糖,下面两个 函数定义在语义上是等价的:
def f(...): ... f = staticmethod(f) @staticmethod def f(...): ...类存在相同的概念,但在那里不太常用。 请参阅函数定义和类定义的文档 有关装饰器的更多信息。
所以,我们看到
@foo def bar(): pass在语义上与:
def bar(): pass bar = foo(bar)它们并不完全相同,因为 Python 使用装饰器 (
@) 语法在 bar 之前计算 foo 表达式(可以是点查找和函数调用),但计算 foo 表达式后酒吧在另一种情况下。(如果这种差异对您的代码的含义产生影响,您应该重新考虑您在生活中所做的事情,因为那将是病态的。)
堆叠装饰器
如果我们回到函数定义语法文档,我们会看到:
@f1(arg) @f2 def func(): pass大致相当于
def func(): pass func = f1(arg)(f2(func))这是一个演示,我们可以首先调用作为装饰器的函数,以及堆栈装饰器。在 Python 中,函数是一流的对象——这意味着您可以将一个函数作为参数传递给另一个函数,然后返回函数。装饰器做这两件事。
如果我们堆叠装饰器,那么定义的函数首先传递给紧靠其上方的装饰器,然后是下一个,依此类推。
这总结了
@在装饰器上下文中的用法。接线员,
@在语言参考的词法分析部分,我们有一个section on operators,其中包括
@,这使得它也是一个运算符:以下标记是运算符:
+ - * ** / // % @ << >> & | ^ ~ < > <= >= == !=在下一页数据模型中,我们有Emulating Numeric Types部分,
object.__add__(self, other) object.__sub__(self, other) object.__mul__(self, other) object.__matmul__(self, other) object.__truediv__(self, other) object.__floordiv__(self, other)[...] 调用这些方法来实现二进制算术运算(
+、-、*、@、/、//、[...]我们看到
__matmul__对应于@。如果我们在文档中搜索“matmul”,我们会在“PEP 465 - 用于矩阵乘法的专用中缀运算符”标题下找到带有“matmul”的 What's new in Python 3.5 链接。它可以通过定义
__matmul__()、__rmatmul__()和__imatmul__()用于常规、反射和就地矩阵乘法。(所以现在我们了解到
@=是就地版本)。它进一步解释说:矩阵乘法是许多领域中非常常见的运算 数学、科学、工程,加上@允许 编写更简洁的代码:
S = (H @ beta - r).T @ inv(H @ V @ H.T) @ (H @ beta - r)代替:
S = dot((dot(H, beta) - r).T, dot(inv(dot(dot(H, V), H.T)), dot(H, beta) - r))虽然此运算符可以重载以执行几乎任何操作,但在
numpy中,例如,我们将使用此语法来计算数组和矩阵的内积和外积:>>> from numpy import array, matrix >>> array([[1,2,3]]).T @ array([[1,2,3]]) array([[1, 2, 3], [2, 4, 6], [3, 6, 9]]) >>> array([[1,2,3]]) @ array([[1,2,3]]).T array([[14]]) >>> matrix([1,2,3]).T @ matrix([1,2,3]) matrix([[1, 2, 3], [2, 4, 6], [3, 6, 9]]) >>> matrix([1,2,3]) @ matrix([1,2,3]).T matrix([[14]])就地矩阵乘法:
@=在研究先前的用法时,我们了解到还有就地矩阵乘法。如果我们尝试使用它,我们可能会发现它还没有为 numpy 实现:
>>> m = matrix([1,2,3]) >>> m @= m.T Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: In-place matrix multiplication is not (yet) supported. Use 'a = a @ b' instead of 'a @= b'.实施后,我希望结果如下所示:
>>> m = matrix([1,2,3]) >>> m @= m.T >>> m matrix([[14]])
【讨论】:
“at”(@) 符号在 Python 中有什么作用?
@ 符号是 python 提供的语法糖,用于使用
decorator,
解释一下这个问题,这正是装饰器在 Python 中的作用?简单地说,
decorator允许您修改给定函数的定义,而无需触及其最内层(它是闭包)。
最常见的情况是你从第三方导入精彩包。你可以观想它,你可以使用它,但你无法触及它的最深处和它的内心。这是一个简单的例子,
假设我在 Ipython 上定义了一个read_a_book函数In [9]: def read_a_book(): ...: return "I am reading the book: " ...: In [10]: read_a_book() Out[10]: 'I am reading the book: '你看,我忘了给它加个名字。
如何解决这样的问题?当然,我可以将函数重新定义为:def read_a_book(): return "I am reading the book: 'Python Cookbook'"然而,如果不允许我操作原始函数,或者如果有数千个这样的函数要处理怎么办。
通过不同的思考来解决问题并定义一个新的函数
def add_a_book(func): def wrapper(): return func() + "Python Cookbook" return wrapper然后使用它。
In [14]: read_a_book = add_a_book(read_a_book) In [15]: read_a_book() Out[15]: 'I am reading the book: Python Cookbook'Tada,你看,我修改了
read_a_book而没有触及它的内部关闭。没有什么能阻止我配备decorator。关于
@@add_a_book def read_a_book(): return "I am reading the book: " In [17]: read_a_book() Out[17]: 'I am reading the book: Python Cookbook'
@add_a_book是read_a_book = add_a_book(read_a_book)的一种奇特而方便的表达方式,它是一种语法糖,没有比它更花哨的了。
【讨论】:
如果您指的是正在使用的 python 笔记本中的某些代码麻木的图书馆,那么@ operator意味着矩阵乘法.例如:
import numpy as np
def forward(xi, W1, b1, W2, b2):
z1 = W1 @ xi + b1
a1 = sigma(z1)
z2 = W2 @ a1 + b2
return z2, a1
【讨论】:
在 Python 中添加了装饰器来制作函数和方法包装(接收函数并返回增强函数的函数)更易于阅读和理解。最初的用例是能够将方法定义为类方法或静态方法。如果没有装饰器语法,它将需要一个相当稀疏和重复的定义:
class WithoutDecorators:
def some_static_method():
print("this is static method")
some_static_method = staticmethod(some_static_method)
def some_class_method(cls):
print("this is class method")
some_class_method = classmethod(some_class_method)
如果为了同样的目的使用装饰器语法,代码会更短更容易理解:
class WithDecorators:
@staticmethod
def some_static_method():
print("this is static method")
@classmethod
def some_class_method(cls):
print("this is class method")
一般语法和可能的实现
装饰器一般是一个命名对象(不允许使用 lambda 表达式) 在调用时接受单个参数(它将是装饰函数)并返回另一个可调用对象。这里用“Callable”代替“function”是有预谋的。虽然装饰器通常在方法和函数的范围内进行讨论,但并不限于它们。事实上,任何可调用的东西(任何实现 _call__ 方法的对象都被认为是可调用的)都可以用作装饰器,并且它们返回的对象通常不是简单的函数,而是实现自己的 __call_ 方法的更复杂类的更多实例。
装饰器语法只是语法糖.考虑以下装饰器用法:
@some_decorator
def decorated_function():
pass
这总是可以被显式装饰器调用和函数重新分配所取代:
def decorated_function():
pass
decorated_function = some_decorator(decorated_function)
然而,如果在单个函数上使用多个装饰器,后者可读性较差并且也很难理解。 装饰器可以以多种不同的方式使用,如下所示:
作为函数
编写自定义装饰器的方法有很多种,但最简单的方法是编写一个返回包装原始函数调用的子函数的函数。
通用模式如下:
def mydecorator(function):
def wrapped(*args, **kwargs):
# do some stuff before the original
# function gets called
result = function(*args, **kwargs)
# do some stuff after function call and
# return the result
return result
# return wrapper as a decorated function
return wrapped
作为班级
虽然装饰器几乎总是可以使用函数来实现,但在某些情况下使用用户定义的类是更好的选择。当装饰器需要复杂的参数化或依赖于特定状态时,这通常是正确的。
非参数化装饰器作为类的通用模式如下:
class DecoratorAsClass:
def __init__(self, function):
self.function = function
def __call__(self, *args, **kwargs):
# do some stuff before the original
# function gets called
result = self.function(*args, **kwargs)
# do some stuff after function call and
# return the result
return result
参数化装饰器
在实际代码中,经常需要使用可以参数化的装饰器。当函数用作装饰器时,解决方案很简单——必须使用第二层包装。这是装饰器的一个简单示例,它在每次调用时重复执行装饰函数指定的次数:
def repeat(number=3):
"""Cause decorated function to be repeated a number of times.
Last value of original function call is returned as a result
:param number: number of repetitions, 3 if not specified
"""
def actual_decorator(function):
def wrapper(*args, **kwargs):
result = None
for _ in range(number):
result = function(*args, **kwargs)
return result
return wrapper
return actual_decorator
这样定义的装饰器可以接受参数:
>>> @repeat(2)
... def foo():
... print("foo")
...
>>> foo()
foo
foo
请注意,即使参数化装饰器的参数具有默认值,其名称后的括号也是必需的。使用带有默认参数的上述装饰器的正确方法如下:
>>> @repeat()
... def bar():
... print("bar")
...
>>> bar()
bar
bar
bar
最后让我们看看带有属性的装饰器。
特性
这些属性提供了一个内置的descriptor 类型,它知道如何将属性链接到一组方法。属性采用四个可选参数: fget 、 fset 、 fdel 和 doc 。可以提供最后一个来定义链接到属性的文档字符串,就好像它是一个方法一样。下面是一个 Rectangle 类的示例,可以通过直接访问存储两个角点的属性或使用 width 和 height 属性来控制它:
class Rectangle:
def __init__(self, x1, y1, x2, y2):
self.x1, self.y1 = x1, y1
self.x2, self.y2 = x2, y2
def _width_get(self):
return self.x2 - self.x1
def _width_set(self, value):
self.x2 = self.x1 + value
def _height_get(self):
return self.y2 - self.y1
def _height_set(self, value):
self.y2 = self.y1 + value
width = property(
_width_get, _width_set,
doc="rectangle width measured from left"
)
height = property(
_height_get, _height_set,
doc="rectangle height measured from top"
)
def __repr__(self):
return "{}({}, {}, {}, {})".format(
self.__class__.__name__,
self.x1, self.y1, self.x2, self.y2
)
创建属性的最佳语法是使用属性作为装饰器。这将减少方法签名的数量在班级里面 并使代码更多可读和可维护.有了装饰器,上面的类就变成了:
class Rectangle:
def __init__(self, x1, y1, x2, y2):
self.x1, self.y1 = x1, y1
self.x2, self.y2 = x2, y2
@property
def width(self):
"""rectangle height measured from top"""
return self.x2 - self.x1
@width.setter
def width(self, value):
self.x2 = self.x1 + value
@property
def height(self):
"""rectangle height measured from top"""
return self.y2 - self.y1
@height.setter
def height(self, value):
self.y2 = self.y1 + value
【讨论】:
从 Python 3.5 开始,“@”被用作矩阵乘法的专用中缀符号(PEP 0465 -- 参见https://www.python.org/dev/peps/pep-0465/)
【讨论】:
@ 可以是数学运算符或装饰器,但你的意思是装饰器。
这段代码:
def func(f):
return f
func(lambda :"HelloWorld")()
使用装饰器可以这样写:
def func(f):
return f
@func
def name():
return "Hello World"
name()
装饰器可以有参数。
可以看这篇GeeksforGeeks的帖子:https://www.geeksforgeeks.org/decorators-in-python/
【讨论】:
它表明您正在使用装饰器。这是 2008 年的Bruce Eckel's example。
【讨论】:
Python 装饰器就像函数或类的包装器。还是太概念化了。
def function_decorator(func):
def wrapped_func():
# Do something before the function is executed
func()
# Do something after the function has been executed
return wrapped_func
上面的代码是一个装饰器的定义,它装饰了一个函数。 function_decorator 是装饰器的名称。
wrapped_func是内部函数的名称,实际上只在这个装饰器定义中使用。功能是被装饰的函数。 在内部函数wrapped_func,我们可以在之前和之后做任何事情功能叫做。装饰器定义好后,我们简单的使用如下。
@function_decorator
def func():
pass
然后,每当我们调用函数功能,我们在装饰器中定义的行为也将被执行。
例子 :
from functools import wraps
def mydecorator(f):
@wraps(f)
def wrapped(*args, **kwargs):
print "Before decorated function"
r = f(*args, **kwargs)
print "After decorated function"
return r
return wrapped
@mydecorator
def myfunc(myarg):
print "my function", myarg
return "return value"
r = myfunc('asdf')
print r
输出 :
Before decorated function
my function asdf
After decorated function
return value
【讨论】:
换句话说别人有什么:对,就是装饰器。
在 Python 中,它就像:
这可以用于各种有用的东西,之所以成为可能,是因为函数是对象,只需要指令。
【讨论】:
@ 符号还用于访问 plydata / pandas 数据帧查询中的变量,pandas.DataFrame.query。
例子:
df = pandas.DataFrame({'foo': [1,2,15,17]})
y = 10
df >> query('foo > @y') # plydata
df.query('foo > @y') # pandas
【讨论】:
df[df.foo > y](或者更一般地说,df[df['foo'] > y])。不同之处在于,df.foo 仅在列名称仅包含不带空格的字母数字字符时才按预期运行。 df[df['foo'] > y] 更健壮,无论列标题是什么都可以使用,尽管我个人觉得 df[df.foo > y] 更美观,所以我更愿意尽可能使用它。