函数式编程、装饰器

闭包不是函数式编程的全部,是函数式编程思维的一种体现。

除了闭包,还有 lambda 表达式,map ,reduce, filter 等。

lambda 表达式

定义匿名函数

# 有名字的函数
def add(x, y):
    return x + y

# 匿名函数
lambda x, y: x + y

调用匿名函数

# 调用有名字的函数
result1 = add(1, 2)
print(result1)

# 调用匿名函数
f = lambda x, y: x + y
result2 = f(1, 2)
print(result2)

结果

3
3

三元表达式

x = 1
y = 2
# 返回 x , 如果 x > y 的话,否则返回 y
result = x if x > y else y
print(result)

结果

2

map

# 用列表中每个元素的平方组成一个新的列表
list_x = [1, 2, 3]

# 定义一个函数,返回传入参数的平方
def square(x):
    return x * x

# map 接收一个函数和一个可迭代对象
result = map(square, list_x)
# map 的返回结果是 map 对象
print(result)
# 将 map 对象转换成 list
print(list(result))

结果


[1, 4, 9]

map 与 lambda

map 结合 lambda 使用

# 用列表中每个元素的平方组成一个新的列表
list_x = [1, 2, 3]

# map 接收一个函数和一个可迭代对象
result = map(lambda x: x * x, list_x)
# map 的返回结果是 map 对象
print(result)
# 将 map 对象转换成 list
print(list(result))

结果


[1, 4, 9]

map 可以接收多个可迭代对象

两个列表的元素相加:

list_x = [1, 2, 3]
list_y = [5, 4, 3]

result = map(lambda x, y: x + y, list_x, list_y)

print(list(result))

结果

[6, 6, 6]

两个长度不同的列表,元素相加

list_x = [1, 2, 3]
list_y = [5]

result = map(lambda x, y: x + y, list_x, list_y)

print(list(result))

结果

[6]

reduce

from functools import reduce

list_x = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
r = reduce(lambda x, y: x + y, list_x)
print(r)

结果

21

计算过程

1 + 2 = 3
3 + 3 = 6
6 + 4 = 10
10 + 5 = 15
15 + 6 = 21

filter

去掉列表中的 3

list_x = [2, 3, 3, 2, 3, 2]
result = filter(lambda x: True if x == 2 else False, list_x)
print(result)
print(list(result))

结果


[2, 2, 2]

装饰器

编程的开闭原则:对修改是封闭的,对扩展是开放的

定义一个函数

def f1():
    print('This is a function')

给函数添加打印当前时间的功能

import time

def f1():
    print('This is a function')
    print(time.time())

如果给很多函数都添加一个打印当前时间的功能,那么需要给每个函数都添加一行代码。这不符合开闭原则中的:对修改是封闭的。

应该通过扩展的方式来添加新的功能。这符合开闭原则中的:对扩展是开放的。

定义一个打印时间的函数,在这个函数中调用需要增加打印时间功能的函数

import time

# func 参数接收一个函数名
def decorator(func):
    # 打印时间
    def wrapper():
        # 调用传进来的函数
        func()
        # 打印时间
        print(time.time())
    # 返回打印时间函数的函数名
    return wrapper

def f1():
    print('This is a function')

# 调用 decorator 函数,传入 f1 函数的函数名,得到打印时间函数的函数名
f = decorator(f1)
# 执行打印时间函数
f()

这个 decorator 函数,就是装饰器。这样可以实现给 f1 函数扩展功能,但是这样调用的方式有问题,现在调用 f1 函数的时候,没有像原来 f1() 这样调用。如果代码中其他地方调用了 f1 函数,还需要修改调用的代码。

所以需要这样:

...
@decorator
def f1():
    print('This is a function')

f1()

这样保持了原来的调用方式。

通过装饰器,没有改变 f1 函数的内部实现,也没有改变 f1 函数的调用方式,给 f1 函数拓展了打印时间的功能。

上面的 f1 函数是没有参数的,如果 f1 需要一个参数,f2 函数需要两个参数

import time

# func 参数接收一个函数名
def decorator(func):
    # 打印时间,接收可变参数
    def wrapper(*args):
        # 调用传进来的函数
        func(*args)
        # 打印时间
        print(time.time())
    # 返回打印时间函数的函数名
    return wrapper

@decorator
def f1(func_name):
    print('This is a function' + func_name)

@decorator
def f2(func_name1, func_name2):
    print('This is a function' + func_name1)
    print('This is a function' + func_name2) 

# 调用时传入参数
f1('test func')
f2('test func1', 'test func2')

如果 f3 函数需要三个参数

import time

# func 参数接收一个函数名
def decorator(func):
    # 打印时间,接收可变参数和关键字参数
    def wrapper(*args, **kw):
        # 调用传进来的函数
        func(*args, **kw)
        # 打印时间
        print(time.time())
    # 返回打印时间函数的函数名
    return wrapper

@decorator
def f1(func_name):
    print('This is a function' + func_name)

@decorator
def f2(func_name1, func_name2):
    print('This is a function' + func_name1)
    print('This is a function' + func_name2)

@decorator
def f3(func_name1, func_name2, **kw):
    print('This is a function' + func_name1)
    print('This is a function' + func_name2)
    print(kw)

f1('test func')
f2('test func1', 'test func2')
f3('test func1', 'test func2', a=1, b=2, c='123')

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