高階函數

該主題包含 0 則回覆,有 1 個參與人,並且由  BettyBDChiang6 年, 10 月 前 最後更新。

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  • #1186

    BettyBDChiang
    參與者

    轉載自廖雪峰的官方網站

    高階函數英文叫Higher-order function。什麼是高階函數?我們以實際代碼為例子,一步一步深入概念。

    變數可以指向函數

    以Python內置的求絕對值的函數abs()為例,調用該函數用以下代碼:

    >>> abs(-10)
    10

    但是,如果只寫abs呢?

    >>> abs
    <built-in function abs>

    可見,abs(-10)是函式呼叫,而abs是函數本身。
    要獲得函式呼叫結果,我們可以把結果賦值給變數:

    >>> x = abs(-10)
    >>> x
    10

    但是,如果把函數本身賦值給變數呢?

    >>> f = abs
    >>> f
    <built-in function abs>

    結論:函數本身也可以賦值給變數,即:變數可以指向函數。
    如果一個變數指向了一個函數,那麼,可否通過該變數來調用這個函數?用代碼驗證一下:

    >>> f = abs
    >>> f(-10)
    10

    成功!說明變數f現在已經指向了abs函數本身。直接調用abs()函數和調用變數f()完全相同。

    函數名也是變數

    那麼函數名是什麼呢?函數名其實就是指向函數的變數!對於abs()這個函數,完全可以把函數名abs看成變數,它指向一個可以計算絕對值的函數!
    如果把abs指向其他物件,會有什麼情況發生?

    >>> 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後,就無法通過abs(-10)調用該函數了!因為abs這個變數已經不指向求絕對值函數而是指向一個整數10!

    當然實際代碼絕對不能這麼寫,這裡是為了說明函數名也是變數。要恢復abs函數,請重啟Python交互環境。

    注:由於abs函數實際上是定義在import builtins模組中的,所以要讓修改abs變數的指向在其它模組也生效,要用import builtins; builtins.abs = 10。

    傳入函數

    既然變數可以指向函數,函數的參數能接收變數,那麼一個函數就可以接收另一個函數作為參數,這種函數就稱之為高階函數。

    一個最簡單的高階函數:

    def add(x, y, f):
        return f(x) + f(y)

    當我們調用add(-5, 6, abs)時,參數x,y和f分別接收-5,6和abs,根據函式定義,我們可以推導計算過程為:

    x = -5
    y = 6
    f = abs
    f(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==> 11
    return 11

    用代碼驗證一下:

    >>> add(-5, 6, abs)
    11

    編寫高階函數,就是讓函數的參數能夠接收別的函數。

    小結

    把函數作為參數傳入,這樣的函數稱為高階函數,函數式程式設計就是指這種高度抽象的程式設計範式。

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