近来，越来越多人使用函数式编程（functional programming）。本文对 Python 中的函数式编程技术进行了简单的入门介绍。
入门
函数式编程
多态
嵌套函数
函数变量作用域
闭包
入门
Python内置了很多有用的函数，我们可以直接调用。
要调用一个函数，需要知道函数的名称和参数，比如求绝对值的函数abs，只有一个参数。
也可以在交互式命令行通过help(abs)查看abs函数的帮助信息。
调用abs函数：
>>> abs(100)
100
>>> abs(-20)
20
>>> abs(12.34)
12.34
函数式编程
在Python中的函数就是为了实现某一段功能的代码段，可以重复利用。
就是以后不要重复造轮子，遇到那个场景就用那个函数，就是函数式编程。
下面，我定义一个 my_func，传入一个Hello World，再打印一个Hello World
def my_func(message):
print('Got a message: {}'.format(message))
# 调用函数 my_func()
my_func('Hello World')
# 输出
Got a message: Hello World
简单的知识点
- def是函数的声明
- my_func是函数的名称
- message 是函数的参数
- print 是函数的主体部分
- 在函数的最后 可以返回调用结果（return 或yield ），也可以不返回
「定义在前，调用在后」
def my_sum(a, b):
return a + b
result = my_sum(3, 5)
print(result)
# 输出
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对于函数的参数可以设定默认值
def func(param = 0):
pass
如果param没有传入，那么参数默认是0，如果传入了参数，就覆盖默认值
多态
传入的参数可以接受任何数据类型
比如，列表
print(my_sum([1, 2], [3, 4]))
# 输出
[1, 2, 3, 4]
再比如，字符串
print(my_sum('hello ', 'world'))
# 输出
hello world
当然，如果参数数据类型不同，而两者无法相加
print(my_sum([1, 2], 'hello'))
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list
同一个函数可以应用到整数，列表，字符串等等的操作称为多态。这可不是变态。
嵌套函数
函数嵌套就是函数中有函数，就叫嵌套函数了。
def f1():
print('hello')
def f2():
print('world')
f2()
f1()
# 输出
hello
world
函数的嵌套保证了内部函数的调用，内部函数只能被外部函数所调用，不会作用于全局域中。
合理使用函数嵌套，提高运算速度
比如计算5的阶乘。
def factorial(input):
if not isinstance(input, int):
raise Exception('input must be an integer.')
if input < 0:
raise Exception('input must be greater or equal to 0' )
def inner_factorial(input):
if input <= 1:
return 1
return input * inner_factorial(input-1)
return inner_factorial(input)
print(factorial(5))
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函数变量作用域
如果变量是izai函数内部定义的，称为局部变量，只在函数内部有效，当函数执行完毕，局部变量就会被回收。
全局变量就是写在函数外面的。
MIN_VALUE = 1
MAX_VALUE = 10
def validation_check(value):
if value < MIN_VALUE or value > MAX_VALUE:
raise Exception('validation check fails')
这里的MIN_VELUE 和MAX_VALUE就是全局变量，但是我们不能在函数的内部随意改变全局变量的值
MIN_VALUE = 1
def validation_check(value):
MIN_VALUE += 1
validation_check(5)
报错：UnboundLocalError: local variable 'MIN_VALUE' referenced before assignment
要想改变 必须加上global这个声明
MIN_VALUE = 1
def validation_check(value):
global MIN_VALUE
MIN_VALUE += 1
validation_check(5)
global告诉python解析器，函数内部的变量MIN_VALUE就是定义的全局变量，这里输入的是2，这样修改的全局变量的值
MIN_VALUE = 1
MAX_VALUE = 10
def validation_check():
MIN_VALUE = 3
print(MIN_VALUE)
validation_check()
print(MIN_VALUE)
# 3
# 1
对于嵌套函数来说，内部函数无法修改外部函数定义的变量，可以访问，想要修改就要加上 nonolocal
def outer():
x = "local"
def inner():
nonlocal x # nonlocal 关键字表示这里的 x 就是外部函数 outer 定义的变量 x
x = 'nonlocal'
print("inner:", x)
inner()
print("outer:", x)
outer()
# 输出
inner: nonlocal
outer: nonlocal
不加就不会覆盖
def outer():
x = "local"
def inner():
x = 'nonlocal' # 这里的 x 是 inner 这个函数的局部变量
print("inner:", x)
inner()
print("outer:", x)
outer()
# 输出
inner: nonlocal
outer: local
闭包
函数的闭包其实和函数的嵌套很相似。和嵌套不同，闭包的外部函数返回是一个函数，而不是一个具体的值。
闭包就是在函数里面调用函数，一般用return来执行，return出内部调用的函数名。
我们接下来计算下一个数的n次幂，用闭包写如下：
def nth_power(exponent):
def exponent_of(base):
return base ** exponent
return exponent_of # 返回值是 exponent_of 函数
square = nth_power(2) # 计算一个数的平方
cube = nth_power(3) # 计算一个数的立方
square
# 输出
<function __main__.nth_power.<locals>.exponent(base)>
cube
# 输出
<function __main__.nth_power.<locals>.exponent(base)>
print(square(2)) # 计算 2 的平方
print(cube(2)) # 计算 2 的立方
# 输出
4 # 2^2
8 # 2^3
当然，我们也可以通过一个函数来写这个功能：
def nth_power(base,exponent):
return base**exponent
但是，使用闭包，可以让程序变得更加简洁易懂。
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