为什么装饰器函数有返回值？

Question

考虑以下示例。

def decorator(function_to_decorate):
    def wrapper():
        print('Entering', function_to_decorate.__name__)
        function_to_decorate()
        print('Exiting', function_to_decorate.__name__)
    return wrapper

@decorator
def func():
    print("Original function.")

func()

由于@decorator 语法只是func = my_decorator(func) 的简写，所以my_decorator 必须返回一些东西是合乎逻辑的。我的问题是：为什么以这种方式定义装饰器而不是没有返回值：my_decorator(func)？返回包装函数wrapper的目的是什么？

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编辑

除了简单的包装器之外，装饰器还能做什么？

def wrapper(function_to_decorate):
    print('Entering', function_to_decorate.__name__)
    function_to_decorate()
    print('Exiting', function_to_decorate.__name__)

def func():
    print("Original function.")

wrapper(func)

Answer 1

想象一下，如果您可以将装饰器应用于常规变量赋值，如下所示：

def add1(x):
    return x + 1

@add1
number = 5

函数装饰器的类似行为是这样的：

number = 5
number = add1(number)

这将导致将值6 分配给变量number。现在想象一下，装饰器只是被调用而没有返回任何东西：

number = 5
add1(number)

这段代码不可能将6分配给变量number，因为number是passed by value, not by reference；在 Python 中，函数不能将新值分配给它无法访问的完全不同范围内的变量。

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def 语句实际上是一种赋值；它将函数分配给您定义它的名称。例如，函数定义def func(): pass 编译为执行STORE_NAME 的字节码，即赋值：

  1     0 LOAD_CONST         0 (<code object func at ...>)
        3 LOAD_CONST         1 ('func')
        6 MAKE_FUNCTION      0
        9 STORE_NAME         0 (func)

因此，函数装饰器的行为与上述相同，原因相同；装饰器函数无法在完全不同的范围内将新函数重新分配给变量func，因为func 是通过值传递给装饰器的，而不是通过引用传递。

func = decorator(func) 等价实际上有点误导。完全正确的是，当您使用装饰器时，您在def 语句中定义的函数将直接 传递给装饰器，而不是在传递之前分配给本地名称func。这是字节码：

  1     0 LOAD_NAME          0 (decorate)
        3 LOAD_CONST         0 (<code object func at ...>)
        6 LOAD_CONST         1 ('func')
        9 MAKE_FUNCTION      0
       12 CALL_FUNCTION      1 (1 positional, 0 keyword pair)
       15 STORE_NAME         1 (func)

一步一步：

• decorate 函数被加载到堆栈中，
• func 的代码对象被加载到堆栈中，然后是字符串 'func'，然后 MAKE_FUNCTION 指令将这两个对象转换为一个留在堆栈中的函数。
• CALL_FUNCTION 指令使用一个参数 func 函数调用 decorate 函数（仍在堆栈中）。
• decorate 函数返回的任何内容都留在堆栈中，并由 STORE_NAME 指令分配给名称 func。

因此，如果 decorator 函数没有返回任何内容，则将没有任何内容可分配给名称 func - 甚至不是 def 语句中的原始函数。