Python 内部函数/装饰器：返回内部函数时应该何时使用括号？

Question

我正在学习 Python 装饰器和内部函数，并对我通过 codeacademy.com https://youtu.be/WOHsHaaJ8VQ 的 YouTube 视频学习的课程有一些疑问。

当使用内部函数时，有时我必须返回带括号的函数，有时不带括号。

如果我在不使用装饰器的情况下调用内部函数，则在返回内部函数时必须使用括号，否则内部函数似乎作为对象返回（？）。 在codeacademy.com的YouTube视频以及https://www.youtube.com/watch?v=FsAPt_9Bf3U这一个视频中，他们调用了不带括号的内部函数，并输出了预期的结果。

如果我使用装饰器调用内部函数，则在返回内部函数时必须不要使用括号，否则它似乎可以正常工作，但会引发错误以及其他一些奇怪的结果。

我编写了一些代码来测试不同的变化并输出结果。 您可以在此处查看实时代码：https://trinket.io/python/af1b47658f

# Test 1: The title function returns inner function wrapper without parentheses.
def title(print_name_function):
  def wrapper():
    print("Professor:")
    print_name_function()
  return wrapper # Without parentheses

def print_my_name():
  print("John")

print('Test 1')
title(print_my_name)
# Results: Nothing is printed.


# Test 2: The title function returns inner function wrapper with parentheses.
def title(print_name_function):
  def wrapper():
    print("Professor:")
    print_name_function()
  return wrapper() # With parentheses

def print_my_name():
  print("John")

print('Test 2')
title(print_my_name)
# Results: Professor John is printed.


# Test 3: Using a decorator while the title function returns inner function wrapper without parentheses
def title(print_name_function):
  def wrapper():
    print("Professor:")
    print_name_function()
  return wrapper # Without parentheses

@title
def print_my_name():
  print("John")

print('Test 3')
print_my_name()
# Results: Professor John is printed.


# Test 4: Using a decorator while the title function returns inner function wrapper with parentheses
def title(print_name_function):
  def wrapper():
    print("Professor:")
    print_name_function()
  return wrapper() # With parentheses

@title
def print_my_name():
  print("John")

print('Test 4')
print_my_name()
# Results: Professor John is printed and the following error is thrown:
'''
Traceback (most recent call last):
  File "decorators.py", line 59, in <module>
    print_my_name()
TypeError: 'NoneType' object is not callable.
'''
# Additionally, Professor John is printed before 'Test 4' is printed which seems that print_my_name() runs, then print('Test 4') runs.

在上面列出的关于我发现的内部函数/装饰器的两个视频中...

对于内部函数：内部函数在没有使用括号的情况下返回并正确运行。在我的测试中，我必须使用括号才能正确运行。

对于装饰器：内部函数在没有使用括号的情况下返回并正确运行。根据我的测试，不使用括号运行是可行的。带括号运行似乎可行，但输出顺序混淆并抛出错误（参见我的代码中的测试 4）。

Answer 1

让我们把它分成两部分。

1) 让我们暂时忽略装饰器。

当你想调用某个函数时，你应该使用括号。

没有括号，函数就是它的名字。

例如：

这是一个函数，我们给它一个数字，然后我们得到那个数字加上 5。

def add_five(x):
    return x + 5

我们看到add_five，没有括号，只是函数定义。把它想象成一个食谱。这不是真正的蛋糕，只是有关如何烘烤蛋糕的说明。

>>> add_five
<function add_five at 0x10da3ce18>

现在我们给它一种配料，它就做成了蛋糕：

>>> add_five(1) 
6

让我们做一个类似的事情，但用更好的名字。

>>> def make_cake(cake_type):
>>>     print("Making: " + cake_type + " cake!")

>>> make_cake("carrot")
'Making: carrot cake!'

>>> make_cake
<function make_cake at 0x10da3cf28>

好的，所以当我们把函数名不带任何括号时，我们实际上并没有调用函数，我们只是得到函数的声明（有点像函数的出生证明，它有它的内存地址，在这种情况下：0x10da3cf28。

同样的事情也适用于不需要任何参数的函数。

• 没有括号，你只是在问，“嘿，函数，你存在吗？”

• 使用括号（以及所需的必要参数/变量），您是在说：“嘿，函数，做点什么！”

现在是第二部分。

2) 装饰器做什么？

@SyntaxVoid 对你在做什么有很好的解释。装饰器是一个复杂得多的东西，所以我会坚持解释他们在这个特定的上下文中所做的事情。

基本上，您的装饰器@<Some Function Name> 指定一个函数来调用装饰函数。

def some_decorator(function_that_I_decorated):
    print("I'm going to print this, and then call my decorated function!")
    function_that_I_decorated()

@some_decorator
def my_decorated_function():
    print("Did I do anything?")

然后我们看到结果：

>>> def some_decorator(function_that_I_decorated):
...     print("I'm going to print this, and then call my decorated function!")
...     function_that_I_decorated()
... 
>>> @some_decorator
... def my_decorated_function():
...     print("Did I do anything?")
... 
I'm going to print this, and then call my decorated function!
Did I do anything?

现在是重要的部分：

>>> my_decorated_function
>>> my_decorated_function() 
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'NoneType' object is not callable

等等……我们不是定义了my_decorated_function吗？

是的，我们定义了函数，但装饰器正在将该函数名称重新分配给其他名称。

即my_decorator_function = some_decorator(my_decorator_function)

现在some_decorator 恰好在调用my_decorator_function 之前做了一些事情。它打印一些东西。但是some_decorator 的返回值是多少？没有return 语句，所以some_decorator 默认返回None。

因此，my_decorator_function 被创建并运行，现在有了一个新值。

我们为什么需要这种行为？

当我们想要改变输出时，当使用相同的输入多次运行相同的函数时。

例如，也许我想要一个函数，每隔一次调用它就返回“Go Left”，或者每隔 5 次调用该函数就返回“Go Right”。

如果我想使用具有多个变量的函数来执行此操作，那很容易！只需将其传递并检查if num_times == whatever_int。

但是生活并不那么容易——有时其他人已经编写了更简单的函数，并且只允许一个变量，因为这样更通用。或者它可能太复杂了，我们需要很长时间才能弄清楚函数是如何工作的（而且我们通常不想违反抽象障碍）。在这些情况下，我们需要根据我们的需要调整它们的功能。

我鼓励您阅读更多有关 Currying 的信息，因为这也有助于您了解其他用途。