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python3高階函式

高階函式英文叫Higher-order function。

變數可以指向函式

以Python內建的求絕對值的函式abs()為例,呼叫該函式用以下程式碼:

>>> 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是函式本身。

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,如果把函式本身賦值給變數呢?

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

結論:函式本身也可以賦值給變數,即:變數可以指向函式。

如果一個變數指向了一個函式,那麼,可否通過該變數來呼叫這個函式?用程式碼驗證一下:

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

成功!說明變數f現在已經指向了abs函式本身。直接呼叫abs()函式和呼叫變數f()完全相同。

函式名也是變數

那麼函式名是什麼呢?函式名其實就是指向函式的變數!對於abs()這個函式,完全可以把函式名abs看成變數,它指向一個可以計算絕對值的函式!

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 

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

當然實際程式碼絕對不能這麼寫,這裡是為了說明函式名也是變數。要恢復abs函式,請重啟Python互動環境。

注:由於abs函式實際上是定義在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

傳入函式

既然變數可以指向函式,函式的引數能接收變數,那麼一個函式就可以接收另一個函式作為引數,這種函式就稱之為高階函式。

一個最簡單的高階函式:

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

當我們呼叫add(-5, 6, abs)時,引數xyf分別接收-56abs,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