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Python 三大核心知识点精讲:装饰器、元组与字典

  • 2026-09-05 17:16:21
Python 三大核心知识点精讲:装饰器、元组与字典

一、通用装饰器:从带参数函数开始

通用装饰器,就是可以装饰任意函数的装饰器。在装饰函数时,需要注意:被装饰的函数可能有参数,也可能没有参数,或者有返回值,或者是不定长参数。

1.1 初探:装饰器如何装饰带参数的函数?

先看下面这段代码,你能发现其中的问题吗?

# 定义装饰器def decPar():    def inner():        # 在内部函数中对已有函数进行装饰        print("对有参数的函数进行了装饰")        # 执行需要装饰的函数        existParameter()    return inner@decPar  # 语法糖,用装饰器语法糖装饰带有参数的函数def existParameter(par1, par2):    res = par1 + par2    print(f"这是有参数的函数,显示的结果是{res}")

运行这段代码,会报如下错误:

TypeError: decPar() takes 0 positional arguments but 1 was given

原因分析:使用 @decPar 语法糖时,Python 会把被装饰函数 existParameter 作为参数传递给装饰器 decPar,但我们的 decPar() 没有定义参数来接收这个函数。

修正方案:给装饰器加上参数 func:

def decPar(func):  # 接收被装饰的函数    def inner():        print("对有参数的函数进行了装饰")        existParameter()    return inner@decPardef existParameter(par1, par2):    res = par1 + par2    print(f"这是有参数的函数,显示的结果是{res}")

现在没有参数错误了,但执行 existParameter(6, 6) 时,又会出现新问题:

TypeError: decPar.<locals>.inner() takes 0 positional arguments but 2 were given

原因分析:装饰器的原理是让 inner 函数取代原来的函数。但我们的 inner() 没有参数,而原函数需要两个参数,所以报错。

再次修正:让 inner 接受不定长参数:

def decPar(func):    def inner(*args, **kwargs):  # 接受任意参数        print("对有参数的函数进行了装饰")        existParameter()    return inner

1.2 *args 和 **kwargs 详解

  • *args
    :接收多个位置参数,打包成元组
  • **kwargs
    :接收多个关键字参数,打包成字典
def f(*args):    print(args)f(1, 2, 3, 6, 5, 4, 8)# 输出:(1, 2, 3, 6, 5, 4, 8)
def fk(**kwargs):    print(kwargs)fk(a=1, b=5)# 输出:{'a': 1, 'b': 5}

注意:**kwargs 只能接收关键字参数,不能接收位置参数:

def fk(**kwargs):    print(kwargs)fk(a=1, b=5)  # 正确fk(1, 2)      # 报错:TypeError

另外,*args 中的 args 只是一个约定名称,可以换成任意名字:

def f(*aaa):    print(aaa)f(1, 2, 3, 6, 5, 4, 8)# 输出:(1, 2, 3, 6, 5, 4, 8)

1.3 递归调用陷阱(高频踩坑)

即使 inner 加上了 *args, **kwargs,如果内部仍然调用的是原函数名(而不是 func 参数),就会导致无限递归:

def decPar(func):    def inner(*args, **kwargs):        print("对有参数的函数进行了装饰")        existParameter()  # ❌ 这里调用了全局函数名,不是 func 参数    return inner

执行 existParameter(6, 6) 时,会报 RecursionError: maximum recursion depth exceeded。

原因:装饰后 existParameter 变成了 inner,而 inner 内部又调用了 existParameter(实际是 inner 自己),形成了死循环。

正确写法:调用 func 参数,并传递参数:

def decPar(func):    def inner(*args, **kwargs):        print("对有参数的函数进行了装饰")        func(*args, **kwargs)  # ✅ 调用 func,并传递参数    return inner@decPardef existParameter(par1, par2):    res = par1 + par2    print(f"这是有参数的函数,显示的结果是{res}")existParameter(6, 6)# 输出:# 对有参数的函数进行了装饰# 这是有参数的函数,显示的结果是12

1.4 通用装饰器:装饰无参数函数

上面的装饰器同样可以装饰无参数函数:

@decPardef nonPar():    print("这是一个没有参数的函数")nonPar()# 输出:# 对有参数的函数进行了装饰# 这是一个没有参数的函数

至此,这个装饰器已经可以装饰任意函数,成为了一个通用装饰器。

1.5 处理有返回值的函数

如果被装饰的函数有返回值,inner 也需要返回该值:

@decPardef reAddPar(*par, **keyPar):    res = 0    for index in par:        res += index    for indexValue in keyPar.values():  # 注意:values() 是方法,要加括号        res += indexValue    return resprint(reAddPar(1, 2, 3, 4, 5, 6))  # 21print(reAddPar(a=5, b=0, c=6))     # 11

常见错误:keyPar.values 不加括号,会返回 builtin_function_or_method 对象,导致 TypeError: 'builtin_function_or_method' object is not iterable。


二、Python 元组(Tuple)核心知识点复习

元组(tuple)是 Python 中不可变的有序序列,和列表用法高度相似,但核心区别是元组一旦创建就无法修改,是 Python 最基础、最常用的数据类型之一。

2.1 元组的核心特性

  1. 不可变性
    (最关键):创建后不能修改、添加、删除元素
  2. 有序性
    :元素有固定顺序,支持索引、切片操作
  3. 异构性
    :可存储任意类型数据(数字、字符串、列表、字典等)
  4. 可重复
    :允许包含重复的元素

2.2 元组的创建(4种常用方式)

元组用小括号 () 定义,元素之间用逗号 , 分隔。

1. 标准创建

# 存储不同类型数据t1 = (1, "hello", 3.14, True)# 存储同类型数据t2 = (2, 4, 6, 8)

2. 空元组

empty_t = ()       # 方式1empty_t2 = tuple() # 方式2

3. 单元素元组(❗️必记易错点)

单元素元组必须加逗号,否则 Python 会把它当成普通数据:

# 正确:单元素元组t3 = (5,)print(type(t3))  # <class 'tuple'># 错误:不是元组,是整数t4 = (5)print(type(t4))  # <class 'int'>

4. 省略括号创建

Python 允许直接用逗号分隔元素创建元组(语法糖):

t5 = 1, 2, 3  # 等价于 (1,2,3)print(type(t5))  # <class 'tuple'>

5. 可迭代对象转元组

用 tuple() 把列表、字符串等转为元组:

# 列表转元组t6 = tuple([1, 2, 3])# 字符串转元组t7 = tuple("abc")  # ('a', 'b', 'c')

2.3 访问元组元素

元组支持索引和切片,语法和列表完全一致:

t = (10, 20, 30, 40, 50)# 1. 正索引(从0开始)print(t[0])   # 10print(t[2])   # 30# 2. 负索引(从末尾-1开始)print(t[-1])  # 50print(t[-3])  # 30# 3. 切片 [起始:结束:步长]print(t[1:4])   # (20, 30, 40)print(t[::2])   # (10, 30, 50)

2.4 核心:元组的不可变性

1. 常规不可变

直接修改/删除元组元素会直接报错:

t = (1, 2, 3)# t[0] = 100  # 报错!TypeError# del t[1]    # 报错!不支持删除元素

2. 特殊情况(易踩坑)

如果元组中包含可变元素(列表、字典),可变元素的内容可以修改(元组只限制自身元素的引用,不限制元素内部):

t = (1, [2, 3], 4)t[1].append(5)  # 修改元组里的列表,不报错print(t)        # (1, [2, 3, 5], 4)

2.5 元组的常用操作

t1 = (1, 2)t2 = (3, 4)# 1. 元组拼接 +print(t1 + t2)  # (1,2,3,4)# 2. 元组重复 *print(t1 * 3)   # (1,2,1,2,1,2)# 3. 成员运算 in / not inprint(2 in t1)  # True# 4. 长度 len()print(len(t1))  # 2# 5. 最值 max()/min()(元素需为同类型可比较数据)print(max((5, 1, 9)))  # 9# 6. 遍历元组for i in t1:    print(i)

2.6 元组的内置方法(仅2个)

t = (1, 2, 2, 3, 3, 3)# 1. count(x):统计元素x出现的次数print(t.count(2))  # 2# 2. index(x):查找元素x第一次出现的索引print(t.index(3))  # 3

2.7 元组解包(高频实用语法)

快速把元组的元素赋值给多个变量:

# 1. 基础解包(变量数=元素数)a, b, c = (1, 2, 3)print(a, b, c)  # 1 2 3# 2. * 通配符解包(接收剩余元素)x, *y, z = (1, 2, 3, 4, 5)print(x)  # 1print(y)  # [2,3,4]print(z)  # 5# 3. 交换变量(元组解包经典用法)m, n = 10, 20m, n = n, mprint(m, n)  # 20 10

2.8 元组 vs 列表(核心区别)

特性
元组 (tuple)
列表 (list)
语法
小括号 ()
中括号 []
可变性
不可变
可变
内置方法
极少(2个)
丰富(增删改查)
性能
占用内存小、速度快
占用内存大、速度稍慢
用途
保护数据、固定参数
频繁修改的数据
字典键
可作为字典键
不可作为字典键

2.9 元组的使用场景

  1. 保护数据不被修改
    :比如配置项、固定参数
  2. 函数多返回值
    :Python 函数默认用元组返回多个值
  3. 作为字典的键
    :只有不可变类型(元组、字符串)能做字典键
  4. 多变量同时赋值
    :利用元组解包简化代码

三、Python 字典(dict)超全复习笔记

字典是 Python 中**可变、有序(Python3.7+ 保留插入顺序)、以「键值对」**为核心的数据结构,底层基于哈希表实现,查询速度极快,是日常开发使用频率最高的类型之一。

3.1 字典核心特性(必背)

字典格式:{键: 值, 键: 值, ...}

  1. 键值对结构
    :数据成对存储,通过键(key) 找值(value)
  2. 键(key) 严格规则
    (高频易错) 
    • 键必须是不可变类型:字符串、数字、元组 ✅
    • 键不能是可变类型:列表、字典 ❌(会直接报错)
    • 键唯一
      :同一个字典内重复键会覆盖旧值
  3. 值(value) 无限制
    :可以存放任意数据类型
  4. 可变性
    :支持新增、修改、删除键值对
  5. 顺序
    :Python 3.7 及以上,字典默认保留元素插入顺序
  6. 查询高效
    :根据键查找数据,速度远快于列表

3.2 字典的 5 种创建方式

1. 直接使用大括号 {}(最常用)

dic1 = {"name": "小明", "age": 20, "gender": "男"}dic2 = {"水果": ["苹果", "香蕉"], "价格": 10}

2. 创建空字典

empty_dic = {}       # 方式1(推荐)empty_dic2 = dict()  # 方式2

3. dict() 关键字形式创建

# 注意:键不能加引号,只能是合法标识符dic3 = dict(name="小红", age=18)print(dic3)  # {'name': '小红', 'age': 18}

4. 可迭代对象转字典

接收包含二元序列的可迭代对象((键,值) / [键,值]):

lst = [("a", 1), ("b", 2)]dic4 = dict(lst)print(dic4)  # {'a': 1, 'b': 2}

5. 批量创建同值字典 dict.fromkeys()

keys = ["k1", "k2", "k3"]dic5 = dict.fromkeys(keys, 0)print(dic5)  # {'k1': 0, 'k2': 0, 'k3': 0}

⚠️ 易错提醒:如果值是列表/字典等可变对象,所有键会共享同一个内存地址,修改一个全部变化。

3.3 访问字典元素(2 种主流方式)

只能通过键取值,字典不支持数字索引、切片!

1. 中括号取值 字典[键]

  • 优点:写法简单
  • 缺点:键不存在时,直接抛出 KeyError 错误
dic = {"name": "小李", "age": 22}print(dic["name"])  # 小李# print(dic["score"])  # 报错:KeyError

2. get() 方法取值(项目开发首选)

  • 键不存在不会报错,默认返回 None
  • 可自定义「默认返回值」
dic = {"name": "小李", "age": 22}print(dic.get("name"))      # 小李print(dic.get("score"))     # Noneprint(dic.get("score", 0))  # 0

3.4 增、改、删(字典可变核心操作)

1. 新增 / 修改 键值对

规则:键已存在→覆盖;键不存在→新增

dic = {"a": 1, "b": 2}dic["a"] = 100  # 修改print(dic)      # {'a': 100, 'b': 2}dic["c"] = 3    # 新增print(dic)      # {'a': 100, 'b': 2, 'c': 3}

2. 删除键值对(4 种方式)

dic = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}# ① del 字典[键]:删除指定键值对del dic["b"]print(dic)  # {'a': 1, 'c': 3}# ② pop(键):删除并返回被删除的值res = dic.pop("a")print(res)   # 1print(dic)   # {'c': 3}# ③ popitem():

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