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Python3 函數
函數是組織好的，可重復使用的，用來實現單一，或相關聯功能的代碼段。
函數能提高應用的模塊性，和代碼的重復利用率。你已經知道Python提供了許多內建函數，比如print()。但你也可以自己創建函數，這被叫做用戶自定義函數。
在 Python 語言中，函數與整數、字符串、字典等基本數據類型一樣，都是 一等對象 。所謂一等對象，即滿足如下三個條件：
以下 IDLE 中的代碼即在運行時創建了函數 factorial ：
>>> def factorial(n): ... '''calculates n!''' ... return 1 if n < 2 else n * factorial(n-1) ... >>> factorial(5) 120 >>> factorial.__doc__ 'calculates n!' >>> type(factorial) <class 'function'> >>> fact = factorial >>> fact <function factorial at 0x7f55bc771c10> >>> fact(5) 120 >>> list(map(fact, range(10))) [1, 1, 2, 6, 24, 120, 720, 5040, 40320, 362880]
從輸出中可以看出， factorial 是 function 類的實例對象， __doc__ 是 factorial 對象眾多屬性中的一個。
可以把 factorial 函數賦值給變量 fact ，通過 fact 變量調用 factorial 函數。還可以把 factorial 作為參數傳遞給 map 函數。
這些行為表現了函數作為一等對象的特性。
一、高階函數
接受函數作為參數，或者把函數作為返回值的函數即為 高階函數 。
如內置用于排序的 sorted 函數，它的 key 參數用于傳入一個函數，在需要排序的每個元素上執行特定的操作。如根據單詞長度對多個字符串進行排序：
>>> fruits = ['strawberry', 'fig', 'apple', 'cherry', 'raspberry', 'banana'] >>> sorted(fruits, key=len) ['fig', 'apple', 'cherry', 'banana', 'raspberry', 'strawberry']
任何單參數的函數都可以作為 key 的值傳給 sorted 函數，如把單詞反向拼寫作為排序條件：
>>> def reverse(word):
... return word[::-1]
...
>>> reverse('test')
'tset'
>>> sorted(fruits, key=reverse)
['banana', 'apple', 'fig', 'raspberry', 'strawberry', 'cherry']
map、filter 與 reduce
函數式編程語言通常會提供 map 、 filter 和 reduce 三個高階函數或者實現了類似功能的函數。Python3 中的列表推導和生成器即具有 map 和 filter 函數的功能。
參考如下示例：
>>> def fact(n): ... return 1 if n < 2 else n * fact(n-1) ... >>> list(map(fact, range(6))) [1, 1, 2, 6, 24, 120] >>> [fact(n) for n in range(6)] [1, 1, 2, 6, 24, 120] >>> list(map(fact, filter(lambda n: n % 2, range(6)))) [1, 6, 120] >>> [fact(n) for n in range(6) if n % 2] [1, 6, 120]
通過列表推導可以完成與 map 或 filter 函數類似的工作，且可讀性更高，也避免了使用 lambda 表達式。
reduce 在 Python2 中是內置函數，但在 Python3 中被移到了 functools 模塊中。 reduce 可以把某個操作連續地應用到某個序列上，累計所有的結果，把產生的一系列值規約成一個值。因此常用于求和計算，但內置的 sum 函數在可讀性和性能方面更優。
>>> from functools import reduce >>> from operator import add >>> reduce(add, range(101)) 5050 >>> sum(range(101)) 5050
二、匿名函數
可以使用 lambda 關鍵字在 Python 表達式內創建匿名函數。
在函數的參數列表中最適合使用匿名函數。如前面的根據字符串反序后的結果對單詞列表進行排序，可以使用 lambda 匿名函數替代傳入 sorted 的 reverse 函數：
>>> fruits = ['strawberry', 'fig', 'apple', 'cherry', 'raspberry', 'banana'] >>> sorted(fruits, key=lambda word: word[::-1]) ['banana', 'apple', 'fig', 'raspberry', 'strawberry', 'cherry']
lambda 表達式 lambda words: words[::-1] 即等同于之前的 reverse 函數：
def reverse(word): return word[::-1]
除了作為參數傳給某個高階函數外，Python 很少使用匿名函數。
三、可調用對象
除了用戶自定義的函數，其他可調用對象也可以使用調用運算符（即 () ）。
Python 的數據模型中共包含 7 種可調用對象：
使用內置的 callable() 函數可以確認對象是否可調用。
任何 Python 對象都可以表現得像函數，只需實現該實例的 __call__ 方法。
如下面的 bingocall.py ，從列表中隨機取出一個元素：
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 = BingoCage(range(50))
print(bingo.pick())
# => 38
print(bingo())
# => 22
print(callable(bingo))
# => True
bingo 是 BingoCage 類的一個實例，由于 BingoCage 類中實現了 __call__ 方法，則 bingo 對象是可調用的（ bingo() ）。
四、支持函數式編程的模塊
operator
在函數式編程中，經常需要將算術運算符當作函數使用。如不使用遞歸計算階乘。
使用 reduce 和 lambda 表達式計算階乘：
>>> from functools import reduce >>> def fact(n): ... return reduce(lambda a, b: a*b, range(1, n+1)) ... >>> fact(5) 120
Python 中的 operator 為多個運算符提供了對應的函數，可以避免寫 lambda a, b: a*b 這種匿名函數。
使用 reduce 和 operator.mul 計算階乘：
>>> from operator import mul >>> from functools import reduce >>> def fact(n): ... return reduce(mul, range(1, n+1)) ... >>> fact(5) 120
operator 模塊中還有一類 itemgetter 和 attrgetter 函數，可以替代從序列中取出元素或讀取屬性的 lambda 表達式。
如根據元組中的第二個元素對多個元組進行排序：
>>> metro_data = [
... ('Tokyo', 'JP', 36.933, (35.689722, 139.691667)),
... ('Delhi NCR', 'IN', 21.935, (28.613889, 77.208889)),
... ('Mexico City', 'MX', 20.142, (19.433333, -99.133333)),
... ('New York-Newark', 'US', 20.104, (40.808611, -74.020386)),
... ('Sao Paulo', 'BR', 19.649, (-23.547778, -46.635833)),
... ]
>>> from operator import itemgetter
>>> for city in sorted(metro_data, key=itemgetter(1)):
... print(city)
...
('Sao Paulo', 'BR', 19.649, (-23.547778, -46.635833))
('Delhi NCR', 'IN', 21.935, (28.613889, 77.208889))
('Tokyo', 'JP', 36.933, (35.689722, 139.691667))
('Mexico City', 'MX', 20.142, (19.433333, -99.133333))
('New York-Newark', 'US', 20.104, (40.808611, -74.020386))
如果把多個參數傳遞給 itemgetter ，則該函數會返回由提取的值構成的元組：
>>> cc_name = itemgetter(1, 0)
>>> for city in metro_data:
... print(cc_name(city))
...
('JP', 'Tokyo')
('IN', 'Delhi NCR')
('MX', 'Mexico City')
('US', 'New York-Newark')
('BR', 'Sao Paulo')
attrgetter 與 itemgetter 作用類似，可以根據名稱提取對象的屬性。
operator 模塊中還有一個 methodcaller 函數，可以用來在某個對象上調用由參數指定的方法。
>>> from operator import methodcaller
>>> s = 'The time has come'
>>> upcase = methodcaller('upper')
>>> upcase(s)
'THE TIME HAS COME'
>>> hiphenate = methodcaller('replace', ' ', '-')
>>> hiphenate(s)
'The-time-has-come'
functools.partial
高階函數 functools.partial 用來 部分應用 某個函數。即基于某個函數創建一個新的可調用對象，并把原函數的某些參數固定。
如使用 partial 把一個接受雙參數的函數改編成單參數的可調用對象：
>>> from operator import mul >>> from functools import partial >>> triple = partial(mul, 3) >>> triple(7) 21 >>> list(map(triple, range(1, 10))) [3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27]
partial() 函數返回一個 functools.partial 對象，該對象提供對原函數的訪問和固定原函數參數的行為。
>>> def greeting(words, name):
... return f'{words}, {name}!'
...
>>> from functools import partial
>>> greeting2 = partial(greeting, name='skitar')
>>> greeting2("what's up")
"what's up, skitar!"
>>> greeting2
functools.partial(<function greeting at 0x7f70f31788b0>, name='skitar')
總結
以上所述是小編給大家介紹的Python3 中作為一等對象的函數解析，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持！
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