Python函数式编程

程序设计

发布日期: 2019-07-16

更新日期: 2022-10-31

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Python函数式编程¶

函数式编程没有变量，在确定输入时，输出就已经确定了，没有因为变量的不确定导致的副作用。允许将番薯本身作为参数传入另一个函数，允许返回一个函数。
一个函数可以接收另一个函数作为参数，称之为高阶函数。
map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable。map()将传入的函数传入到序列的每一个元素，并将结果作为新的Iterator返回。
reduce()函数接收两个参数，将结果继续和序列的下一个元素做累计运算。
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reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

from functools import reduce
DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}
def char2num(s):
    return DIGITS[s]
def str2int(s):
    return reduce(lambda x, y: x * 10 + y, map(char2num, s))

filter()函数用于过滤序列，接收一个函数和一个序列。filter()把传入的函数依次作用于每个元素，然后根据返回值是True还是False决定保留还是丢弃该元素，返回的是一个惰性序列。需要用list()强制取出。

埃式筛法实现获取素数，思想是通过了除去所有数字的倍数，获得素数。实现代码如下：

def _odd_iter():
    n = 1
    while True:
        n = n + 2
        yield n
def _not_divisible(n):
    return lambda x: x % n > 0
def primes():
    yield 2
    it = _odd_iter() # 初始序列
    while True:
        n = next(it) # 返回序列的第一个数
        yield n
        it = filter(_not_divisible(n), it) # 构造新序列
for x in primes():
    print(x)

sorted()函数可以对list进行排序，接收一个list和一个key来定义自定义的序列，如key=abs，还有一个参数reverse=True。
当返回值为一个函数时，调用时需要加上参数后再加上()才能调用。参数会传入函数内部的函数，返回一个装有数据的函数闭包，调用外函数时，每次调用都会返回一个新的函数。返回的函数并不会立即执行，而是知道调用了f()才执行。返回闭包时牢记一点：返回函数不要引用任何循环变量，或者后续会发生变化的变量。

如果一定要引用循环变量怎么办？方法是再创建一个函数，用该函数的参数绑定循环变量当前的值，无论该循环变量后续如何更改，已绑定到函数参数的值不变：

def count():
    def f(j):
        def g():
            return j*j
        return g
    fs = []
    for i in range(1, 4):
        fs.append(f(i)) # f(i)立刻被执行，因此i的当前值被传入f()
    return fs

关键字lambda表示匿名函数，冒号前面的x表示函数参数。匿名函数有个限制，就是只能有一个表达式，不用写return，返回值就是该表达式的结果。
函数对象有一个_name_属性，可以获取到函数的名字。

在代码运行期间动态增加功能的方式，称之为装饰器。

def setTag(tag):        #由于此装饰器需要参数，所以要再套一层
    def myDecorator(func):    #装饰器的核心，接受函数对象做参数，返回包装后的函数对象
        @functools.wraps(func)
        def myWrapper(name):    #包装的具体过程
            sign = "<" + tag + ">"
            return sign + func(name) + sign
        return myWrapper
    return myDecorator
@setTag("div")    #用@标签在定义函数时套上装饰器
def hello(name):
    return 'hello' + name
print(hello('wang'))

  
  此时被装饰的函数的属性会被修改，改成装饰器的包装的具体函数的名字。可以使用`@functools.wraps(func)`，放在第二层嵌套后面。
  
- 偏函数可以降低函数的使用难度，由`functools`提供。作用是把一个函数的某些参数固定住（设置默认值），返回一个新的函数。可以接收函数对象、`*args`、`**kw`。如下所示：

  ```python
  int2=functools.partial(int,base=2)