Python高階函式

2022-03-03 18:33:34 字數 2558 閱讀 7796

函式是python內建支援的一種封裝,我們通過把大段**拆成函式,通過一層一層的函式呼叫,就可以把複雜任務分解成簡單的任務,這種分解可以稱之為面向過程的程式設計。函式就是面向過程的程式設計的基本單元。

而函式式程式設計(請注意多了乙個「式」字)——functional programming,雖然也可以歸結到面向過程的程式設計,但其思想更接近數學計算。

我們首先要搞明白計算機(computer)和計算(compute)的概念。

在計算機的層次上,cpu執行的是加減乘除的指令**,以及各種條件判斷和跳轉指令,所以,組合語言是最貼近計算機的語言。

而計算則指數學意義上的計算,越是抽象的計算,離計算機硬體越遠。

對應到程式語言,就是越低階的語言,越貼近計算機,抽象程度低,執行效率高,比如c語言;越高階的語言,越貼近計算,抽象程度高,執行效率低,比如lisp語言。

函式式程式設計就是一種抽象程度很高的程式設計正規化,純粹的函式式程式語言編寫的函式沒有變數,因此,任意乙個函式,只要輸入是確定的,輸出就是確定的,這種純函式我們稱之為沒有***。而允許使用變數的程式語言,由於函式內部的變數狀態不確定,同樣的輸入,可能得到不同的輸出,因此,這種函式是有***的。

函式式程式設計的乙個特點就是,允許把函式本身作為引數傳入另乙個函式,還允許返回乙個函式!

python對函式式程式設計提供部分支援。由於python允許使用變數,因此,python不是純函式式程式語言。

高階函式英文叫higher-order function。什麼是高階函式?我們以實際**為例子,一步一步深入概念。

變數可以指向函式

以python內建的求絕對值的函式abs()為例,呼叫該函式用以下**:

>>>abs(-10)
但是,如果只寫abs呢?

>>>abs

可見,abs(-10)是函式呼叫,而abs是函式本身。

要獲得函式呼叫結果,我們可以把結果賦值給變數:

>>>x = abs(-10)

>>>x

10

但是,如果把函式本身賦值給變數呢?

>>>f = abs

>>>f

結論:函式本身也是可以賦值給變數,即:變數可以指向函式。

如果乙個變數指向了乙個函式,那麼,可否通過該變數來呼叫這個函式?用**驗證一下:

>>>f = abs

>>>f(-10)

10

說明,變數f現在已經指向了abs函式本身。

函式名也是變數

那麼函式名是什麼呢?函式名其實就是指向函式的變數!對於abs()這個函式,完全可以把函式名abs看成變數,它指向乙個可以計算絕對值的函式!

如果把abs指向其他物件,會有什麼情況發生?

>>> abs = 10

>>> abs(-10)

traceback (most recent call last):

file "", line 1, in typeerror: 'int' object is not callable

abs指向10後,就無法通過abs(-10)呼叫該函式了!因為abs這個變數已經不指向該函式了!因為abs這個變數已經不指向求絕對值的函式了!

當然實際**絕對不能這麼寫,這裡是為了說明函式名也是變數。要恢復abs函式,請重啟python互動環境。

注:由於abs函式實際上是定義在__builtin__模組中的,所以要修改abs變數的指向在其它模組也生效,要用__builtin__.abs = 10

傳入函式

既然變數可以指向函式,函式的引數能接收變數,那麼乙個函式就可以接收另乙個函式作為引數,這種函式就稱之為高階函式。

乙個最簡單的高階函式:

def add(x, y, f):

return f(x) + f(y)

當我們呼叫add(-5, 6, abs)時,引數xyf分別接收-56abs,根據函式定義,我們可以推導計算過程為:

x ==> -5

y ==> 6

f ==> abs

f(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==> 11

編寫高階函式,就是讓函式的引數能夠接收別的函式。

把函式作為引數傳入,這樣的函式稱為高階函式,函式式程式設計就是指這種高度抽象的程式設計正規化。

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