这篇文章讲述了python进阶:高阶函数的详细说明有需要的朋友可以参考
函数式编程
函数是python内建支持的一种封装,我们通过把大段代码拆成函数,通过一层一层的函数调用,就可以把复杂任务分解成简单的任务,这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。
而函数式编程(请注意多了一个“式”字)——functional programming,虽然也可以归结到面向过程的程序设计,但其思想更接近数学计算。
我们首先要搞明白计算机(computer)和计算(compute)的概念。
在计算机的层次上,cpu执行的是加减乘除的指令代码,以及各种条件判断和跳转指令,所以,汇编语言是最贴近计算机的语言。
而计算则指数学意义上的计算,越是抽象的计算,离计算机硬件越远。
对应到编程语言,就是越低级的语言,越贴近计算机,抽象程度低,执行效率高,比如c语言;越高级的语言,越贴近计算,抽象程度高,执行效率低,比如lisp语言。
函数式编程就是一种抽象程度很高的编程范式,纯粹的函数式编程语言编写的函数没有变量,因此,任意一个函数,只要输入是确定的,输出就是确定的,这种纯函数我们称之为没有副作用。而允许使用变量的程序设计语言,由于函数内部的变量状态不确定,同样的输入,可能得到不同的输出,因此,这种函数是有副作用的。
函数式编程的一个特点就是,允许把函数本身作为参数传入另一个函数,还允许返回一个函数!
python对函数式编程提供部分支持。由于python允许使用变量,因此,python不是纯函数式编程语言。
高阶函数
高阶函数英文叫higher-order function。什么是高阶函数?我们以实际代码为例子,一步一步深入概念。
变量可以指向函数
以python内置的求绝对值的函数abs()为例,调用该函数用以下代码:
>>> abs(-10)10
但是,如果只写abs呢?
>>> abs
可见,abs(-10)是函数调用,而abs是函数本身。
要获得函数调用结果,我们可以把结果赋值给变量:
>>> x = abs(-10)>>> x10
但是,如果把函数本身赋值给变量呢?
>>> f = abs>>> f
结论:函数本身也可以赋值给变量,即:变量可以指向函数。
如果一个变量指向了一个函数,那么,可否通过该变量来调用这个函数?用代码验证一下:
>>> f = abs>>> f(-10)10
成功!说明变量f现在已经指向了abs函数本身。直接调用abs()函数和调用变量f()完全相同。
函数名也是变量
那么函数名是什么呢?函数名其实就是指向函数的变量!对于abs()这个函数,完全可以把函数名abs看成变量,它指向一个可以计算绝对值的函数!
如果把abs指向其他对象,会有什么情况发生?
>>> abs = 10>>> abs(-10)traceback (most recent call last): file “”, line 1, in typeerror: ‘int’ object is not callable
把abs指向10后,就无法通过abs(-10)调用该函数了!因为abs这个变量已经不指向求绝对值函数而是指向一个整数10!
当然实际代码绝对不能这么写,这里是为了说明函数名也是变量。要恢复abs函数,请重启python交互环境。
注:由于abs函数实际上是定义在import builtins模块中的,所以要让修改abs变量的指向在其它模块也生效,要用import builtins; builtins.abs = 10。
传入函数
既然变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数就称之为高阶函数。
一个最简单的高阶函数:
def add(x, y, f): return f(x) + f(y)
当我们调用add(-5, 6, abs)时,参数x,y和f分别接收-5,6和abs,根据函数定义,我们可以推导计算过程为:
x = -5y = 6f = absf(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==> 11return 11
用代码验证一下:
>>> add(-5, 6, abs)11
编写高阶函数,就是让函数的参数能够接收别的函数。
小结
把函数作为参数传入,这样的函数称为高阶函数,函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式。
map/reduce
python内建了map()和reduce()函数。
如果你读过google的那篇大名鼎鼎的论文“mapreduce: simplified data processing on large clusters”,你就能大概明白map/reduce的概念。
我们先看map。map()函数接收两个参数,一个是函数,一个是iterable,map将传入的函数依次作用到序列的每个元素,并把结果作为新的iterator返回。
举例说明,比如我们有一个函数f(x)=x2,要把这个函数作用在一个list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上,就可以用map()实现如下:
结果为10。
小结
当函数的参数个数太多,需要简化时,使用functools.partial可以创建一个新的函数,这个新函数可以固定住原函数的部分参数,从而在调用时更简单。
以上就是python进阶:高阶函数的详细说明的详细内容,更多请关注 第一php社区 其它相关文章!