Python中萬物皆對(duì)象,學(xué)會(huì)使用函數(shù)作為對(duì)象(譯)

就像str,int,和dict一樣,函數(shù)在Python中也是對(duì)象,掌握了這個(gè)特點(diǎn)可以寫出更多靈活的代碼

你大概已經(jīng)聽過,Python作為一種流行的面向?qū)ο笳Z言,所有的都是對(duì)象。當(dāng)我們談到對(duì)象,經(jīng)常是把對(duì)象指向一種數(shù)據(jù)集合,通常是作為屬性,這個(gè)對(duì)象是某些預(yù)先定義好的函數(shù),可以用于更新數(shù)據(jù)或者與其他對(duì)象交換數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)類型

所有的數(shù)據(jù)類型例如數(shù)值,字符串,列表,字典在Python中都是對(duì)象。用一個(gè)實(shí)際的例子,你可以把他想象成實(shí)實(shí)在在的數(shù)據(jù)盒子。在大小方面,有些盒子較小比如int,boolstr類型的數(shù)據(jù),另外一些盒子比較大如listdict,他們的大小差別表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)需要多少內(nèi)存存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。除此之外,這些盒子還有其他的特征,例如顏色和材質(zhì),你可以把這些聯(lián)想成他們的數(shù)據(jù)類型不同。

作為對(duì)象他們都有以下通用的含義和功能:

  • 可以賦值給變量
  • 可以作為函數(shù)的參數(shù)
  • 可以作為函數(shù)的返回值
  • 與別的對(duì)象關(guān)聯(lián),并作為其中的一部分
# 賦值給變量
a = 5

# 作為函數(shù)的參數(shù)
def add_two(a):
    return a + 2
add_two(6)

# 作為函數(shù)的返回值
def is_even(a):
    return 'even' if a % 2 == 0 else 'odd'
is_even(745)

# 與別的對(duì)象關(guān)聯(lián),并作為其中的一部分
(True, 7, 8)

在上面的代碼中,你看到了Python對(duì)象的這些含義,比如intstring。甚至你不太清楚Python代碼或者其他編程語言,理解起來也不是很難對(duì)吧?

然而有人說函數(shù)也可以作為對(duì)象,這點(diǎn)可能會(huì)有些疑惑。接下來我們一起看看為什么這么說。

函數(shù)作為對(duì)象

在我們開始討論函數(shù)作為對(duì)象之前,讓我們回顧一下函數(shù)是什么?函數(shù)是一個(gè)命名的代碼塊,需要0個(gè)或多個(gè)輸入?yún)?shù),運(yùn)行以后會(huì)返回輸出值。

下面有一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,組成函數(shù)的部分高亮出來了。

# 定義一個(gè)函數(shù)名為 add_two

# 函數(shù)需要一個(gè)整數(shù)作為參數(shù)
def add_two(a): 
# 這個(gè)函數(shù)把2加到輸入?yún)?shù)上
    b = a + 2
# 函數(shù)返回求和作為輸出
    return b

在上面文中,我們提到的Python數(shù)據(jù)對(duì)象的四個(gè)通用的功能,我將用幾個(gè)例子一一說明函數(shù)如何具備這些功能。

賦值給變量

在下面代碼中,我創(chuàng)建了一個(gè)叫greeting()的函數(shù),賦值給變量say_hello,調(diào)用say_hello的輸出與greeting輸出一樣。

def greeting(name):
    hello = 'Hello, ' + name + '!'
    return hello

print(greeting('John'))
# Hello, John!

say_hello = greeting

say_hello('Mike')
# Hello, Mike!

greetingsay_hello在內(nèi)存中指向相同的對(duì)象。例如,如果你檢查他們的地址,他們會(huì)有相同的輸出。如果我們刪除函數(shù)greeting(),這個(gè)greeting指向的函數(shù)將變成未定義,而刪除操作并不會(huì)影響say_hello函數(shù)。因此,一個(gè)重要的概念是指向函數(shù)的變量和實(shí)際存儲(chǔ)在內(nèi)存中的對(duì)象是不同的

print(id(greeting))
# 4606507480
print(id(say_hello))
# 4606507480

del greeting

say_hello('Jennifer')
# Hello, Jennifer

greeting('Rachel')
# NameError: name 'greeting' is not defined

把函數(shù)作為另外函數(shù)的參數(shù)

由于函數(shù)是一個(gè)對(duì)象,我們可以把函數(shù)作為另一個(gè)函數(shù)的參數(shù)。下面的例子,我創(chuàng)建了3個(gè)函數(shù):combine_two_numbers(), add_two_numbers() , multiply_two_numbers() ,后面兩個(gè)函數(shù)分別是求和和求積,第一個(gè)函數(shù)combine_two_numbers()與你通常見到的函數(shù)不同,這個(gè)函數(shù)接受一個(gè)函數(shù)和一個(gè)元組作為參數(shù)。在下面的例子中你可以發(fā)現(xiàn),我們將add_two_numbers , multiply_two_numbers作為參數(shù),分別計(jì)算這個(gè)數(shù)組的和與乘積。

def combine_two_numbers(how_to, numbers):
    return how_to(numbers)

def add_two_numbers(numbers):
    a, b = numbers
    return a + b

def multiply_two_numbers(numbers):
    a, b = numbers
    return a * b

combine_two_numbers(add_two_numbers, (3, 5))
# 8

combine_two_numbers(multiply_two_numbers, (4, 6))
# 24

函數(shù)作為返回值

另外一個(gè)有意思的特點(diǎn)就是,Python函數(shù)可以作為另外函數(shù)的返回值。讓我們看下面的例子。我寫了一個(gè)函數(shù)add_number_creator(),他返回一個(gè)函數(shù),這個(gè)函數(shù)是把一個(gè)數(shù)加到一個(gè)整型參數(shù)上。兩個(gè)函數(shù)add_three()add_five() 被這個(gè)函數(shù)add_number_creator()創(chuàng)建出來。這兩個(gè)函數(shù)分別把3和5加到整型參數(shù)上。

def add_number_creator(number):
    def add_number(a):
        return a + number
    return add_number

add_three = add_number_creator(3)
add_five = add_number_creator(5)

add_three(5)
# 8

add_five(100)
# 105

函數(shù)組成別的對(duì)象

由于函數(shù)是一個(gè)對(duì)象,我們可以創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)列表,所有函數(shù)變成列表對(duì)象中的元素。接著上面的例子,我們用add_number_creator()創(chuàng)建3個(gè)函數(shù),把0,1,2加到整型變量上。你可以看到我們可以遍歷列表中的函數(shù),就像操作列表中整數(shù)或字符一樣。

add_functions = [add_number_creator(0), add_number_creator(1), add_number_creator(2)]

for i, func in enumerate(add_functions):
    a = 8
    print('a is 8, adding '+ str(i) + ' is' + str(func(a)))
    
# a is 8, adding 0 is 8
# a is 8, adding 1 is 9
# a is 8, adding 2 is 10

總結(jié)

這篇文章告訴你,在Python中函數(shù)就像別的對(duì)象一樣,既可以賦值給變量也可以用于函數(shù)中。上文中一些簡(jiǎn)單的例子說明了這個(gè)問題,如果你碰到更多復(fù)雜的情況,你可以應(yīng)用相同的規(guī)則,把函數(shù)當(dāng)成普通的對(duì)象在你的Python代碼中使用。

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原文:Everything Is an Object in Python — Learn to Use Functions as Objects

注:本文是作者第一篇譯文,鑒于作者英文水平欠缺,文中多處翻譯不太流暢,請(qǐng)見諒

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