高阶函数
高阶函数英文叫Higher-order function。什么是高阶函数?我们以实际代码为例子,一步一步深入概念。
变量可以指向函数
以Python内置的求绝对值的函数 abs() 为例,调用该函数用以下代码:
>>> abs(-10)
10
但是,如果只写 abs 呢?
>>> abs
<builtin function abs>
可见, abs(-10) 是函数调用,而 abs 是函数本身。
要获得函数调用结果,我们可以把结果赋值给变量:
>>> x = abs(-10)
>>> x
10
但是,如果把函数本身赋值给变量呢?
>>> f = abs
>>> f
<builtin function abs>
结论:函数本身也可以赋值给变量,即:变量可以指向函数。
如果一个变量指向了一个函数,那么,可否通过该变量来调用这个函数?用代码验证一下:
>>> f = abs
>>> f(-10)
10
成功!说明变量 f 现在已经指向了 abs 函数本身。
函数名也是变量
那么函数名是什么呢?函数名其实就是指向函数的变量!对于 abs() 这个函数,完全可以把函数名 abs 看成变量,它指向一个可以计算绝对值的函数!
如果把 abs 指向其他对象,会有什么情况发生?
>>> abs = 10
>>> abs(-10)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'int' object is not callable
把 abs 指向 10 后,就无法通过 abs(-10) 调用该函数了!因为 abs 这个变量已经不指向求绝对值函数了!
当然实际代码绝对不能这么写,这里是为了说明函数名也是变量。要恢复 abs 函数,请重启Python交互环境。
注:由于 abs 函数实际上是定义在 builtin 模块中的,所以要让修改 abs 变量的指向在其它模块也生效,要用 builtin.abs = 10 。
传入函数
既然变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数就称之为高阶函数。
一个最简单的高阶函数:
def add(x, y, f):
return f(x) + f(y)
当我们调用 add(-5, 6, abs) 时,参数 x , y 和 f 分别接收 -5 , 6 和 abs ,根据函数定义,我们可以推导计算过程为:
x ==> -5
y ==> 6
f ==> abs
f(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==> 11
用代码验证一下:
>>> add(-5, 6, abs)
11
编写高阶函数,就是让函数的参数能够接收别的函数。
小结
把函数作为参数传入,这样的函数称为高阶函数,函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式。