《从Python开始学编程》第7章

第七章 函数式编程

7.1又见函数

1.Python中的函数式 

·作为第三种编程范式,函数式编程的本质在于封装

·在Python中,存在着可变更的对象,也能写出非纯函数。由于纯函数相互独立,我们不用担心函数调用对其他函数的影响。使用起来更加简单

·当多个进程同时修改一个变量时,进程的先后顺序会影响最终结果


·如果两个进程并行地执行两个函数,函数的执行顺序不确定,则可能结果为20,也有可能为30。这称之为:竞跑条件(Race Condition),这是并行编程中需要极力避免的。

2.并行运算

·指多条命令同时执行

·大规模并行运算通常是在有多个主机组成的集群(Cluster)上进行的。


上面有proc1()和proc2()两个进程,方法start()用于启动进程,而join()方法用于在主程序中等待相应进程的完成。

·两个并行的程序同时运行,这就是进程。计算机中,一个进程不会占用另一个进程的内存空间,但一个进程里面可以有多个线程,可以相互占用同一个进程的内存空间

7.2 被解放的函数

1.函数作为参数和返回值。

·函数可以像一个普通对象一样,成为其他函数的参数

函数argument_demo()的第一个参数f就是一个函数对象,按照位置传参,square_sum()传递给函数argument_demo(),对应参数列表中的f

GUI回调:


每当按钮被点击时,回调函数就会被调用

回调函数作为参数传给按钮的构造器。

2.函数作为返回值

line_conf()的返回结果被赋予给line对象。

·函数对象的作用域与它的def的缩进层级相同。


我们在line_conf()函数的隶属范围内定义的函数line(),就只能在line_conf()的隶属范围内调用。

3.闭包

·如果函数的定义中引用了外部变量

代码中的b就是line()定义的隶属程序块中引用的高级层变量。b的定义不在line()内部,而是一个外部对象。我们称其为line()的环境变量

一个函数和它的环境变量合在一起,就构成了一个闭包(Closure)。闭包中包含的是内部函数返回时的外部对象的值。

·闭包可以提高代码复用性


·闭包能起到减少函数参数的作用:


7.3 小女子的梳妆匣

1.装饰器

·装饰器可以对一个函数、方法或者类进行加工。

基础


手动输入

·我们可以改用装饰器,定义功能拓展本身,再把装饰器用于两个函数:


实际上发生:square_sum=decorator_demo(square_sum)       square_sum(3,4)


·把测量程序运行时间的功能做成一个装饰器,把这个装饰器运用于其他函数,将显示函数的实际运行时间


·装饰器可以实现代码的可复用性。我们可以用同一个装饰器修饰多个函数,以便实现相同的附加功能

2.带参装饰器

·装饰器还可以自带参数,为装饰器的编写和使用提供了更大的灵活性。

2.带参装饰器


7.4 高阶函数

1.Iambda与map

·能够接收其他函数作为参数的函数,被称之为高阶函数(high-order function)。

lambda语法:用来定义简短的匿名函数

定义函数x+y

map()函数:

函数map()的第二个参数是一个可循环对象。对于data_list的每个元素,lambda函数都会调用一次。

等价于

filter函数

reduce函数

4.并行处理

7.5 自上而下

1.便捷表达式

2.求懒惰值

迭代器和列表 效果上一样

·懒惰求值可以最小化计算机要做的工作


懒惰求值


即时求值

3.itertools包

count(初始值, 步长) :从初始值开始,每次增加步长单位。 count(5,2) 5,7,9,11

cycle("序列"):重复序列中的各元素。abcabcabc

repeat(对象,次数)    :重复对象多次。 1.2 1.2 1.2 1.2

chain(迭代器,迭代器)    :连接两个迭代器成为一个。 【1,2,3】,【4,5,6】  1,2,3,4,5,6

product(迭代器, 迭代器)        :多个迭代器集合的笛卡儿积(集合元素所有可能的组合方式),相当于嵌套循环

starmap(函数,对象) :将函数应用于对象中的每一个元素 。

permutations("abc", 2) :从序列中随机挑出2个元素进行排序,并将结果返回新的迭代器(区分顺序)。

combinations("abc", 2):从序列中随机挑出2个元素进行组合,并将结果返回新的迭代器(不区分顺序)。

combinations_with_replacement("abc", 2) :从序列中随机挑出2个元素进行组合,允许两次挑出的元素重复,并将结果返回新的迭代器(不区分顺序)。

takewhile(lambda x: x < 5, [1, 3, 6, 7, 1]) :当函数返回True时,收集元素到迭代器。一旦函数返回False,则停止。结果为1, 3 。

dropwhile(lambda x: x < 5, [1, 3, 6, 7, 1]) :当函数返回False时,跳过元素。一旦函数返回True,则开始收集剩下的所有元素到迭代器。结果为6, 7, 1。

groupby(friends, key = height_class): 将一个key()函数作用于原迭代器的各个元素获得各个函数的键值。根据key()函数结果,将拥有元素分组。每个分组中的元素都保留了键值形成的返回结果。函数groupby()分出的组放在一个迭代器中返回。

compress("ABCD", [1, 1, 1, 0])    :根据[1, 1, 1, 0]的真假值情况,选择保留第一个参数中的元素。结果为A, B, C。

islice(开始值,结束值,步长) :切片函数,从开始值到结束值,每隔步长单位进行切片,并将结果返回迭代器。

izip(迭代器……):将各个迭代器中对应的元素打包成一个个元组,并且构成新的迭代器返回。

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