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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。
变数可以指向函数
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
<built-in function abs>
可见,abs(-10)是函式呼叫,而abs是函数本身。
要获得函式呼叫结果,我们可以把结果赋值给变数:
>>> x = abs(-10)
>>> x
10
但是,如果把函数本身赋值给变数呢?
>>> f = abs
>>> f
<built-in function abs>
结论:函数本身也可以赋值给变数,即:变数可以指向函数。
如果一个变数指向了一个函数,那么,可否通过该变数来调用这个函数?用代码验证一下:
>>> f = abs
>>> f(-10)
10
成功!说明变数f现在已经指向了abs函数本身。直接调用abs()函数和调用变数f()完全相同。
函数名也是变数
那么函数名是什么呢?函数名其实就是指向函数的变数!对于abs()这个函数,完全可以把函数名abs看成变数,它指向一个可以计算绝对值的函数!
如果把abs指向其他物件,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这个变数已经不指向求绝对值函数而是指向一个整数10!
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数。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import builtins模组中的,所以要让修改abs变数的指向在其它模组也生效,要用import builtins; builtins.abs = 10。
传入函数
既然变数可以指向函数,函数的参数能接收变数,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,根据函式定义,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
return 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,函数式程式设计就是指这种高度抽象的程式设计范式。