第5章 一等函数
#《流暢的Python》讀書筆記
# 第三部分 把函數視作對象
# 第5章 一等函數
#在Python中，函數是一等對象。編程語言理論家把“一等對象”定義為滿足下述條件的程序實體：#在運行時創建#能賦值給變量或數據結構中的元素#能作為參數傳給函數#能作為函數的返回結果# 5.1 把函數視作對象
# 示例 5-1 中的控制臺會話表明，Python 函數是對象。這里我們創建了一個函數，然后調用它，讀取它的 __doc__ 屬性，并且確定函數對象本身是 function 類的實例。#示例 5-1 創建并測試一個函數，然后讀取它的 __doc__ 屬性，再檢查它的類型
def factorial(n):
'''return n!'''
return 1 if n<2 else n*factorial(n-1)
print(factorial(42)) #1405006117752879898543142606244511569936384000000000
print(factorial.__doc__) #return n!
print(type(factorial)) #<class 'function'># 示例 5-2 通過別的名稱使用函數，再把函數作為參數傳遞
fact=factorial
print(fact) #<function factorial at 0x01C15420>
print(fact(5)) #120
print(map(factorial,range(11))) #<map object at 0x013D3710>
print(list(map(fact,range(11)))) #[1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880, 3628800]# 5.2 高階函數
# 接受函數為參數，或者把函數作為結果返回的函數是高階函數（higher-order function）。# 示例 5-3 根據單詞長度給一個列表排序
fruits=['strawberry','fig','apple','cherry','raspberry','banana']
print(sorted(fruits,key=len))# 示例 5-4 根據反向拼寫給一個單詞列表排序
def reverse(word):
return word[::-1]
print(reverse('testing')) #gnitset
print(sorted(fruits,key=reverse)) #['banana', 'apple', 'fig', 'raspberry', 'strawberry', 'cherry']# map、filter和reduce的現代替代品
# 函數式語言通常會提供 map、filter 和 reduce 三個高階函數（有時使用不同的名稱）。
# 在 Python 3 中，map 和 filter 還是內置函數，但是由于引入了列表推導和生成器表達式，它們變得沒那么重要了。
# 列表推導或生成器表達式具有 map 和 filter 兩個函數的功能，而且更易于閱讀，如示例 5-5 所示。# 示例 5-5 計算階乘列表：map和filter與列表推導比較
print(list(map(fact,range(6)))) #[1, 1, 2, 6, 24, 120]
print([fact(n) for n in range(6)]) #[1, 1, 2, 6, 24, 120]
print(list(map(factorial, filter(lambda n: n % 2, range(6))))) #[1, 6, 120]
print([factorial(n) for n in range(6) if n % 2]) #[1, 6, 120]# 示例 5-6 使用reduce和sum計算0~99之和
from functools import reduce
from operator import add
print(reduce(add,range(100))) #4950
print(sum(range(100))) #4950
# 函數式語言通常會提供map、filter和reduce三個高階函數（有時使用不同的名稱）。
# 在Python3中，map和filter還是內置函數，但是由于引入了列表推導和生成器表達式，它們變得沒那么重要了。# 5.3 匿名函數
# lambda 關鍵字在 Python 表達式內創建匿名函數。# 示例 5-7 使用lambda表達式反轉拼寫，然后依此給單詞列表排序
fruits=['strawberry','fig','apple','cherry','raspberry','banana']
print(sorted(fruits,key=lambda word:word[::-1])) #['banana', 'apple', 'fig', 'raspberry', 'strawberry', 'cherry']# 5.4 可調用對象
# Python 中有各種各樣可調用的類型，因此判斷對象能否調用，最安全的方法是使用內置的callable()函數：
print(abs,str,13) #<built-in function abs> <class 'str'> 13
print([callable(obj) for obj in (abs,str,13)]) #[True, True, False]# 5.5 用戶定義的可調用類型
# 不僅Python函數是真正的對象，任何 Python 對象都可以表現得像函數。為此，只需實現實例方法 __call__# 示例 5-8 bingocall.py：調用 BingoCage 實例，從打亂的列表中取出一個元素
import random
class BingoCage:
def __init__(self,items):
self._items=list(items)
random.shuffle(self._items)
def pick(self):
try:
return self._items.pop()
except IndexError:
raise LookupError('pick from empty BingoCage')
def __call__(self):
return self.pick()#bingo.pick() 的快捷方式是 bingo()。
bingo=BingoCage(range(3))
print(bingo.pick())
print(bingo.pick())
print(callable(bingo))# 5.6 函數內省
# 除了 __doc__，函數對象還有很多屬性。使用 dir 函數可以探知factorial 具有下述屬性：# 示例 5-9 列出常規對象沒有而函數有的屬性
class C:pass
obj=C()
def func():pass
print(sorted(set(dir(func))-set(dir(obj))))
# ['__annotations__', '__call__', '__closure__', '__code__', '__defaults__',
# '__get__', '__globals__', '__kwdefaults__', '__name__', '__qualname__']# 5.7 從定位參數到僅限關鍵字參數
# Python 最好的特性之一是提供了極為靈活的參數處理機制，而且 Python3 進一步提供了僅限關鍵字參數（keyword-only argument）。
# 與之密切相關的是，調用函數時使用 * 和 **“展開”可迭代對象，映射到單個參數。# 示例 5-10 tag 函數用于生成 HTML 標簽；使用名為 cls 的關鍵字參數傳入“class”屬性，這是一種變通方法，因為“ class”是 Python的關鍵字# 示例 5-11 tag 函數（見示例 5-10）眾多調用方式中的幾種# 5.8 獲取關于參數的信息
# HTTP 微框架 Bobo 中有個使用函數內省的好例子。
# 示例 5-12 是對 Bobo教程中“Hello world”應用的改編，說明了內省怎么使用。# 示例 5-12 Bobo 知道 hello 需要 person 參數，并且從 HTTP 請求中獲取它# 示例 5-13 如果請求中缺少函數的參數，Bobo 返回 403 forbidden響應；curl -i 的作用是把首部轉儲到標準輸出# 示例 5-14 傳入所需的 person 參數才能得到 OK 響應# 示例 5-15 在指定長度附近截斷字符串的函數# 示例 5-16 提取關于函數參數的信息# 示例 5-17 提取函數的簽名# 示例 5-18 把tag 函數（見示例 5-10）的簽名綁定到一個參數字典上# 5.9 函數注解
# Python 3 提供了一種句法，用于為函數聲明中的參數和返回值附加元數據。
# 示例 5-19 是示例 5-15 添加注解后的版本，二者唯一的區別在第一行。# 示例 5-19 有注解的 clip 函數# 示例 5-20 從函數簽名中提取注解# 5.10 支持函數式編程的包
# 雖然 Guido 明確表明，Python 的目標不是變成函數式編程語言，但是得益于 operator 和 functools 等包的支持，函數式編程風格也可以信手拈來。
# 接下來的兩節分別介紹這兩個包。# 5.10.1 operator模塊
# 在函數式編程中，經常需要把算術運算符當作函數使用。例如，不使用遞歸計算階乘。
# 求和可以使用 sum 函數，但是求積則沒有這樣的函數。我們可以使用 reduce 函數（5.2.1 節是這么做的），但是需要一個函數計算序列中兩個元素之積。
# 示例 5-21 展示如何使用 lambda 表達式解決這個問題。# 示例 5-21 使用reduce函數和一個匿名函數計算階乘
from functools import reduce
def fact(n):
return reduce(lambda a,b:a*b,range(1,n+1))# 示例 5-22 使用reduc和operator.mul函數計算階乘
from functools import reduce
from operator import mul
def fact(n):
return reduce(mul,range(n,n+1))# 示例 5-23 演示使用 itemgetter 排序一個元組列表# 示例 5-24 定義一個 namedtuple，名為 metro_data# 示例 5-25 methodcaller使用示例：第二個測試展示綁定額外參數的方式
from operator import methodcaller
s='The time has come'
upcase=methodcaller('upper')
print(upcase(s)) #THE TIME HAS COME
hiphenate=methodcaller('replace',' ','-')
print(hiphenate(s)) #The-time-has-come# 5.10.2 使用functools.partial凍結參數
# functools 模塊提供了一系列高階函數，其中最為人熟知的或許是reduce，我們在 5.2.1 節已經介紹過。
# 余下的函數中，最有用的是partial 及其變體，partialmethod。# 示例5-26使用partial把一個兩參數函數改編成需要單參數的可調用對象
from operator import mul
from functools import partial
triple=partial(mul,3)
print(triple(7)) #21
print(list(map(triple,range(1,10)))) #[3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27]# 示例 5-27 使用 partial 構建一個便利的 Unicode 規范化函數# 示例 5-28 把 partial 應用到示例 5-10 中定義的 tag 函數上# 5.11 本章小結# 5.12 延伸閱讀
# 接下來的兩章繼續探討使用函數對象編程。第 6 章說明一等函數如何簡化某些經典的面向對象設計模式，第 7 章說明函數裝飾器（一種特別的高階函數）和支持裝飾器的閉包機制。
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轉載于:https://www.cnblogs.com/larken/p/9557315.html
總結
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