Python：函数式编程（五）：lambda 表达式和偏函数

阳光穿透心脏的1/2处 2023-07-23 14:58 20阅读 0赞

# lambda 表达式 #

lambda 表达式是 Python 中创建匿名函数的一个特殊语法，匿名函数顾名思义就是指：是指一类无需定义标识符（函数名）的函数或子程序。  
lambda 表达式返回的是一个函数，一个匿名函数。  
例如我们定义求积函数的一般语法如下：

def multiply(a, b):
        return a * b

而我们使用我们的 lambda 表达式是这样的：

f = lambda a, b: a*b

然后调用 multiply(5, 3) 和调用 f(5, 3) 是等效的。

## lambda 的语法： ##

lambda argument_list: expression

这个形式等效于：

def function_name(argument_list):
    	expression

容易看出使用 lambda 表达式的特点就是不用给函数命名，也就是所谓的匿名函数。

## lambda 的特点： ##

*  匿名函数是匿名的：所谓匿名函数，通俗地说就是没有名字的函数。lambda 函数没有名字。
 *  匿名函数有个好处，因为函数没有名字，不必担心函数名冲突。
 *  匿名函数有输入和输出：输入是传入到参数列表 argument\_list 的值，输出是根据表达式 expression 计算得到的值。
 *  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。
 *  匿名函数一般功能简单：单行 expression 决定了 lambda 函数不可能完成复杂的逻辑，只能完成非常简单的功能
 *  匿名函数本身缺少名称和文档, 意味着了解它们功能的唯一方式就是读代码

## lambda 的用法： ##

最常见的用法：将 lambda 函数作为参数传递给其他函数。  
例子：

s = [('a', 3), ('b', 2), ('c', 1)]
    
    print(sorted(s, key=lambda x: x[0]))
    print(sorted(s, key=lambda x: x[1]))

结果如下：  
![在这里插入图片描述][20200408114107228.png]  
可以看到这里的 lambda 函数作为 sorted 函数的参数，第一个表示按照列表每个元素的第一个元素排序，而第二个表示按照列表每个元素的第二个元素排序。类似的用法还在 map， reduce，filter 中使用。

## lambda 的争议： ##

lambda 的使用时存在一些争议的：

1.  一些人认为使用 lambda，是代码更加简洁，更加符合 python 的哲学。
2.  另一些认为，使用 lambda 语句有时候会使代码可读性降低，不利于维护。

# 偏函数： #

## 引入偏函数 ##

Python 的 functools 模块提供了很多有用的功能，其中一个就是偏函数（Partial function）。

int() 函数可以把字符串转换为整数，当仅传入字符串时，int() 函数默认按十进制转换：  
例如：

int('12345')

结果是 12345  
但 int() 函数还提供额外的 base 参数，默认值为 10。如果传入 base 参数，就可以做N进制的转换：

int('12345', base=8)
    int('12345', 16)

结果分别是：5349 和 74565。  
假设要转换大量的二进制字符串，每次都传入 int(x, base=2) 非常麻烦，于是，我们想到，可以定义一个int2() 的函数，默认把 base=2 传进去：

def int2(x, base=2):
        return int(x, base)

这样，我们转换二进制就非常方便了。  
functools.partial 就是帮助我们创建一个偏函数的，不需要我们自己定义 int2()，可以直接使用下面的代码创建一个新的函数 int2：

import functools
    int2 = functools.partial(int, base=2)
    int2('1000000')
    int2('1010101')

所以，简单总结 functools.partial 的作用就是，把一个函数的某些参数给固定住（也就是设置默认值），返回一个新的函数，调用这个新函数会更简单。

## 偏函数等效于设置默认值 ##

注意到上面的新的 int2 函数，仅仅是把 base 参数重新设定默认值为 2，但也可以在函数调用时传入其他值：

int2('1000000', base=10)

## 偏函数完整形式 ##

最后，创建偏函数时，实际上可以接收函数对象、\*args 和 \*\*kw 这 3 个参数，当传入：

new_func = functools.partial(func, *args, **keywords)

partial 一定接受三个参数:

func: 需要被扩展的函数，返回的函数其实是一个新的类似于原来 func 的函数 new_func；
    *args: 可变长参数；
    **kwargs: 关键字参数；

partial 一定接受三个参数

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

实际上固定了 int( ) 函数的关键字参数 base，也就是：

int2('10010')

相当于：

kw = { 'base': 2 }
    int('10010', **kw)

当传入：

max2 = functools.partial(max, 10)

实际上会把 10 作为 \*args 的一部分自动加到左边，也就是：

max2(5, 6, 7)

相当于：

args = (10, 5, 6, 7)
    max(*args)

偏函数体现函数式编程的方面：函数作为偏函数的参数，函数作为偏函数的返回值。

偏函数参考：[偏函数][Link 1]

[20200408114107228.png]: /images/20230528/db9bcc7e4a914647adbbb0f6baca4de8.png
[Link 1]: https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017454145929440