Python装饰器中succ.calls的定义、作用域及相关技术疑问

问题背景 #

你遇到的装饰器代码片段：

def call_counter(func):
    def helper(x):
        helper.calls += 1
        return func(x)
    helper.calls = 0

    return helper

@call_counter
def succ(x):
    return x + 1

print(succ.calls)
for i in range(10):
    succ(i)
    
print(succ.calls)

你对succ.calls的定义、作用域感到困惑，同时自己尝试的代码出现属性错误：

def do_something():
    do_something.my_var = 6
    
print(do_something.my_var)   

核心解释：Python函数是一等对象，支持绑定属性 #

这种技术叫做函数属性（Function Attributes），Python中所有函数都是对象，你可以像给普通类实例添加属性一样，给函数对象绑定自定义属性，用来存储与函数相关的状态。

1. succ.calls的本质 #

装饰器@call_counter的执行逻辑是：

• 当你用@call_counter装饰succ时，Python会自动把原succ函数作为参数传入call_counter。
• call_counter内部定义了helper函数，然后给helper绑定了calls属性并初始化为0。
• call_counter返回helper函数，此时全局变量succ不再指向原来的succ，而是指向helper这个函数对象。
• 因此succ.calls其实就是helper.calls，调用succ(i)时执行的是helper(x)，里面会累加helper.calls，也就是succ.calls。

2. 测试代码报错原因 #

你写的do_something.my_var是在函数内部定义的，只有当你调用do_something()之后，这个属性才会被创建并绑定到do_something函数对象上。直接执行print(do_something.my_var)时，函数还没被调用，属性不存在，所以触发AttributeError。

修正后的代码可以正常运行：

def do_something():
    do_something.my_var = 6

do_something()
print(do_something.my_var)  # 输出6

函数属性的作用域 #

函数属性的作用域就是函数对象本身，只要函数对象在内存中存在，你就可以通过函数名.属性名的方式访问它，不管是在函数内部还是外部。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mike Wilson