说的都是概念——有关编程范式

        在Python中，lambda是一个有趣的关键字，它用于定义简单的匿名函数。匿名函数的概念，是指没有与特定变量绑定的函数。也就是除了定义的那一刻可以引用该函数之外，你无法通过任何方式再次引用它了。这类似于我们熟知的立即数，因此我给由lambda语法定义的匿名函数起了个新名字：立即函数。存在即是真理，Python中引入了lambda语法，引入了匿名函数的概念，它所坚持的真理又是什么呢？
        假设我们已经有了这样一个函数定义：

def func(x, y):
    print x, y

在我们调用一个函数或者说一个方法的时候，调用方式可以是这样的：

a, b = "Hello", 1
func(a, b)

也可以是这样的：

func("Hello", 1)

那么这两种调用方式有什么不同呢？是的，这个例子真的太简单了，以至于你会马上发现它们之间的不同，也正是由于它太简单了，你也会觉得比较两者的区别简直就是在钻牛角尖。别着急，这简单的背后隐含的内容可不简单。很明显，第一种调用方式比第二种多出了两个变量，也多出两个赋值的语句(statement)，在函数调用的时候通过变量引用具体的值；而第二种方式则是直接以具体的值作为参数，没有变量与这些值绑定。如果"Hello"和1使用的次数不多，那么第二种直接的调用方式会更为高效，毕竟在某个（可能会是全局）范围内，你不需要将"Hello"和1绑定到某个变量，所开辟的内存空间也可以及早地被回收，更重要的是减少不必要的错误！在一个复杂的应用程序中，变量就如同于一个状态机，变量的改变有些时候是程序能够执行的驱动力，有时候则是程序正常执行的绊脚石。作为程序员，我们需要跟踪并熟知这些变量的状态(当前值是什么)，否则就很容易编写出错误的程序，而在现实中，大多数程序错误都会来源于你所使用的变量值与你所预期的不一致。说到这里，你应该会想起使用Debugger调试程序的痛苦经历，也会想起为一些让人迷惑的变量增加一个个Watch以便确定它们某个状态值的繁琐过程，我想，你也应该明白“减少不必要的错误”指的是什么了：减少变量定义，减少statement，也就减少了side-effect，最终减少了程序员的负担。在这里，我们引出了另外一个需要关注的新概念——side-effect。
        其实side-effect的含义在上面的文字中已经隐约提到了(上文红色字的部分)，以下是引用自Wikipedia的定义：In computer science, a function is said to produce a side-effect if it modifies some state other than its return value。side-effect是一把双刃剑，不同的语言对它有着不同的态度：Imperative programming Language(命令式编程语言，譬如C++、C#和汇编)是充分利用了side-effect来驱动程序的运行；而Declarative programming Language(声明式编程语言，譬如SQL和Haskell。Functional programming Language是它的重要组成部分)则是在最大程度上限制side-effect。这里又是三个新的概念，大家从给出例子中应该可以对这两种语言有一个感性的认识，我就不做解释了，以上给出的链接提供了更为详细的内容。
        对于命令式编程语言，大家肯定是最为熟悉的，因为我敢说99%的程序员都在使用命令式编程语言。那么你对以上提到的利用side-effect驱动程序的运行的理解又有多少呢？其实，这并非是一个深奥的问题，因为这在程序中几乎无所不在，一个很简单的例子就是循环中用于条件判断的变量，如果我们恰当地定义了循环的起始和终止条件，那么我们就会得到一个预期的有限次数的循环，一旦定义错误，死循环也就不可避免了。而对于声明式编程而言，大家可能就相对了解得比较少了，可能对Functional Programming Language了解得更多一些。Functional Programming Language所关注的是定义，也就是程序需要处理的内容，而不是如何去处理，关注的是what，而非how。在最为纯粹的Functional Programming中，定义就是程序的全部。说到这里，你或许会像我第一次接触Functional Programming的时候一样，觉得很诧异，光有定义的程序能够被执行吗？想想一条SQL的执行，解答疑惑也就有了线索。是的，当定义碰上分析定义的Engine，定义也就有了生命。限制side-effect是Functional Programming Language的重要特性之一，而限制side-effect的最简单手段就是减少变量的使用，减少statement。在真正纯粹的Function Programming Language中，是不会有statement存在的。
        好了，要提到的概念都陆续登场了，最开始提到的问题还是给出答案呢。啊，你忘了是什么问题啦？嗯，嗯，看来我真的太罗嗦了。不过，你在回头看看问题的时候，你的心里是不是也有了答案呢？
        在Python中OO机制虽然足够强大，但由于Python本身更加注重Functional Programming，function才是名副其实的first class。Python中的function几乎无所不能，一个Python程序的功能几乎都依赖于function的定义，而function本身更是可以操作其他function，甚至还能动态生成class！然而在没有lambda之前，function是离不开def的，def就相当于function的statement，阻碍着Python充当一个纯粹Functional Programming的角色。因此，利用lambda将function平民化，让function也能像上面"Hello"和1那样自然地扮演function参数的角色，这无疑是一个漂亮的设计。依靠lambda，Python可以做到最纯粹的Functional Programming——这就是问题的答案。以下这篇文章来自著名的Charming Python系列：Functional Programming In Pytthon，它会给你更多的启示。我相信你在阅读的过程中会惊喜的发现，程序原来也可以这样写的。
         说的都是概念，看完以后可别忘了练一练。:)

评论

1 楼 lanxiaoshuang 2007-06-13  

写的真好