Python函數(shù)式編程指南（一）：概述

這大概算是Python最難啃的一塊骨頭吧渗常。在我Python生涯的這一年里乏奥，我遇到了一些Pythoner豪墅，他們毫無例外地完全不會(huì)使用函數(shù)式編程（有些人喜歡稱為Pythonic）宠默，比如只恨，從來不會(huì)傳遞函數(shù)，不知道lambda是什么意思卖子，知道列表展開但從來不知道用在哪里略号，對(duì)Python不提供經(jīng)典for循環(huán)感到無所適從，言談之中表現(xiàn)出對(duì)函數(shù)式風(fēng)格的一種抗拒甚至厭惡揪胃。

我嘗試剖析這個(gè)問題璃哟，最終總結(jié)了這么兩個(gè)原因：1氛琢、不想改變喊递，認(rèn)為現(xiàn)有的知識(shí)可以完成任務(wù)；2阳似、對(duì)小眾語言的歧視骚勘，Python目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額仍然很小很小，熟悉Python風(fēng)格用處不大撮奏。

然而我認(rèn)為俏讹，學(xué)習(xí)使用一種截然不同的風(fēng)格可以顛覆整個(gè)編程的思想。我會(huì)慢慢總結(jié)一個(gè)系列共4篇文字畜吊，篇幅都不大泽疆，輕松就能看完，希望對(duì)喜歡Python的人們有所幫助玲献，因?yàn)槲覀€(gè)人確實(shí)從中受益匪淺殉疼。

1. 函數(shù)式編程概述

1.1. 什么是函數(shù)式編程梯浪？

函數(shù)式編程使用一系列的函數(shù)解決問題。函數(shù)僅接受輸入并產(chǎn)生輸出瓢娜，不包含任何能影響產(chǎn)生輸出的內(nèi)部狀態(tài)挂洛。任何情況下，使用相同的參數(shù)調(diào)用函數(shù)始終能產(chǎn)生同樣的結(jié)果眠砾。

在一個(gè)函數(shù)式的程序中虏劲，輸入的數(shù)據(jù)“流過”一系列的函數(shù)，每一個(gè)函數(shù)根據(jù)它的輸入產(chǎn)生輸出褒颈。函數(shù)式風(fēng)格避免編寫有“邊界效應(yīng)”(side effects)的函數(shù)：修改內(nèi)部狀態(tài)柒巫，或者是其他無法反應(yīng)在輸出上的變化。完全沒有邊界效應(yīng)的函數(shù)被稱為“純函數(shù)式的”(purely functional)哈肖。避免邊界效應(yīng)意味著不使用在程序運(yùn)行時(shí)可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)吻育，輸出只依賴于輸入。

可以認(rèn)為函數(shù)式編程剛好站在了面向?qū)ο缶幊痰膶?duì)立面淤井。對(duì)象通常包含內(nèi)部狀態(tài)（字段）布疼，和許多能修改這些狀態(tài)的函數(shù)，程序則由不斷修改狀態(tài)構(gòu)成币狠；函數(shù)式編程則極力避免狀態(tài)改動(dòng)游两，并通過在函數(shù)間傳遞數(shù)據(jù)流進(jìn)行工作。但這并不是說無法同時(shí)使用函數(shù)式編程和面向?qū)ο缶幊啼雒啵聦?shí)上贱案，復(fù)雜的系統(tǒng)一般會(huì)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建模，但混合使用函數(shù)式風(fēng)格還能讓你額外享受函數(shù)式風(fēng)格的優(yōu)點(diǎn)止吐。

1.2. 為什么使用函數(shù)式編程宝踪？

函數(shù)式的風(fēng)格通常被認(rèn)為有如下優(yōu)點(diǎn)：

• 邏輯可證
  這是一個(gè)學(xué)術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)：沒有邊界效應(yīng)使得更容易從邏輯上證明程序是正確的（而不是通過測(cè)試）。
• 模塊化
  函數(shù)式編程推崇簡(jiǎn)單原則碍扔，一個(gè)函數(shù)只做一件事情瘩燥，將大的功能拆分成盡可能小的模塊。小的函數(shù)更易于閱讀和檢查錯(cuò)誤不同。
• 組件化
  小的函數(shù)更容易加以組合形成新的功能厉膀。
• 易于調(diào)試
  細(xì)化的、定義清晰的函數(shù)使得調(diào)試更加簡(jiǎn)單二拐。當(dāng)程序不正常運(yùn)行時(shí)服鹅，每一個(gè)函數(shù)都是檢查數(shù)據(jù)是否正確的接口，能更快速地排除沒有問題的代碼百新，定位到出現(xiàn)問題的地方企软。
• 易于測(cè)試
  不依賴于系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)無須在測(cè)試前構(gòu)造測(cè)試樁，使得編寫單元測(cè)試更加容易饭望。
• 更高的生產(chǎn)率
  函數(shù)式編程產(chǎn)生的代碼比其他技術(shù)更少（往往是其他技術(shù)的一半左右）仗哨，并且更容易閱讀和維護(hù)聚蝶。

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