学c的长弓狗
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python函数式编程

大家好

这里还还还是长弓

                                          python函数式编程_第1张图片

今天我们来讲讲python中的函数式编程

目录

函数式编程

高阶函数

map

reduce

 filter

sorted

返回函数

闭包

nonlocal使用

匿名函数lambda

装饰器

偏函数

函数式编程

有些同学疑惑了，我们已经学了函数，为什么还要学这个函数式编程呢？

两者的区别是什么呢？

函数是一个语法，函数式编程是一种编程的思路

是将本是CPU加减乘除的过程封装成一个个函数，调用函数的过程，更整体，更人性

                                      python函数式编程_第2张图片 

函数式编程允许传入一个函数作为函数参数，返回值可以为一个函数

高阶函数

我们之前学习函数时，学习了很多很多类型参数，本质是将一个个变量传递到函数内部，那我们传一个特殊的变量，函数参数也是函数，即是高阶函数。

python函数式编程_第3张图片

我们单独输入函数名得到结果和将函数名赋值给a得到相同结果，所以abs其实和a一样，只是一个指向函数本体的变量。过程如下图

python函数式编程_第4张图片

明白了原理，我们动手写一个高阶函数（返回x三次方的绝对值）

python函数式编程_第5张图片

map

map（）是python内置的高阶函数，有两个参数，第一个是函数，第二个是可迭代对象。我们来看一下

python函数式编程_第6张图片

reduce

上述map中返回的是类型是一个list（传啥回啥），如果我们想让返回原list中元素的和呢？

就要使用reduce（），也是传入两个参数

python函数式编程_第7张图片

我们发现reduce返回的是一个整数，那上边的xy是什么呢？

第一次的x是1，y是2

第二次的x是3（1+2），y是3

依次循环，直到最后一个数据

这里需要注意，使用reduce需要从functools模块中导入

模块我们下一篇文章会细讲

                                         python函数式编程_第8张图片

 filter

filter()函数和map函数类似，同样是返回一个可迭代对象

不同的是filter会通过条件筛选，只保留符合条件的元素

                                           python函数式编程_第9张图片

 我们来实现一个filter，保存[1,2,3,4,5,6]中的偶数

python函数式编程_第10张图片

我们观察，只有符合filter中函数的元素才会被返回

sorted

我们常需要数据是有序的，进而我们才可以下一步操作

sorted（）函数就提供来排序的功能

一般需要排序的数据是整数和浮点数居多

不论是单独某类型还是两者混合都可以完成排序

 可能有朋友疑惑了，这和高阶函数好像没啥关系吧？

对，因为这只是sorted的基础用法

它除了基础用法，也可以传函数作高阶函数

                                         python函数式编程_第11张图片

 用法如下：

python函数式编程_第12张图片

此时我们第一个函数参数传可迭代对象，第二是将功能函数abs赋值于key，这里的key名是固定的，不可变，否则会如上报错。

顺嘴一提，sorted同样可以对字符串类型进行排序（通过比较ASCIII码值大小，这里感兴趣同学可先自行查找资料），但目前了解即可。

python函数式编程_第13张图片

                                   python函数式编程_第14张图片

返回函数

单纯返回一个函数是无用的，我们直接调用这个函数不就可以了吗

那这个功能的本质是什么呢？

                               python函数式编程_第15张图片

 我们来看下面的代码

python函数式编程_第16张图片

这是一个求和函数，接下来我们定义一个later_sum函数，内部是我们上边的求和函数

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我们看这个过程会发现很拧巴，且听我细细道来

                                            python函数式编程_第18张图片

  • 1.我们创建later_sum，然后定义了函数sum，紧接着返回sum
  • 2.我们调用later_sum，传入1，2，later_sum本身会调用sum函数
  • 3.将执行完1，2相加的的sum返回，但此时为什么不是3呢？

因为返回的是函数本身，而不是执行结果，我们想要结果调用一下这个函数就输出了

（两个函数相套，内部函数可以使用外部函数的数据，这叫做“闭包”）

方便理解，函数套函数就是闭包

闭包

使用闭包时，我们不要内部使用for循环或while等循环语法，多次调用时可能会出现一些问题

使用循环会导致变量改变，而闭包只有在最后一刻才输出结果。因此我们期待的多个不同值输出，会统一输出为最后一次结果。

                                             python函数式编程_第19张图片

nonlocal使用

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 由于闭包概念存在，我们内部函数可以使用外部的数据，任意进行读取。

但当我们需要使用外部数据赋值的时候，就需要使用nonlocal语法了

先来看错误示范，会如下报错

python函数式编程_第21张图片

 修改一下

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 第一次失败的原因是因为虽然内部函数可以调用外部变量，但内部函数并没有进行初始化，就好像是男女朋友，但没结婚怀孕是不可以的，nonlocal就像是结婚的过程。

                                     python函数式编程_第23张图片

匿名函数lambda

目前为止，我们见到的每一个函数都是有名字的

但如果我们只是想实现一个简单的功能，能不能免除定义函数名称这样的步骤呢？

匿名函数可以实现

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如倒数第五行，我们使用lambda将x+1赋予x，进而使用map函数list输出                    

                                    python函数式编程_第25张图片

 当然我们也可以通过赋值给它一个名字

装饰器

装饰器，顾名思义起着装饰的作用，在实现主功能的基础上，我们实现附加功能装饰主功能。

                                    python函数式编程_第26张图片

 (看到此图，建议过两天再回看，会完善的)

偏函数

偏函数是functools模块中的一个功能，它有什么用呢？

当函数参数确定过多时，选择太多越痛苦

                                             python函数式编程_第27张图片

偏函数就可以固函数参数数值，让我们不用选择

相当于设定默认参数，进而返回一个新函数

比如我们常用的int函数

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默认是将字符串转化为十进制，第二个base参数也可以修改转化为几进制

上边报错是因为123不是二进制规范

如果我们有大量字符串数据需要转化为二进制，每次都写base未免太麻烦了

                                              python函数式编程_第29张图片

这是我们之前学的默认函数

偏函数可以简化这一过程

 不仅感慨，开发者是真高效（懒）啊~

好了，今天的内容就到这里

我们下一篇主要讲解Python模块的使用

下次再见......

                                  python函数式编程_第30张图片

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