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Python 函数式编程概述

2023-11-12 13:30:00

1.1.什么是函数式编程?

函数式编程使用一系列的函数解决问题。函数仅接受输入并产生输出，不包含任何能影响产生输出的内部状态。任何情况下，使用相同的参数调用函数始终能产生同样的结果。

在一个函数式的程序中，输入的数据“流过”一系列的函数，每一个函数根据它的输入产生输出。函数式风格避免编写有“边界效应”(sideeffects)的函数：修改内部状态，或者是其他无法反应在输出上的变化。完全没有边界效应的函数被称为“纯函数式的”(purelyfunctional)。避免边界效应意味着不使用在程序运行时可变的数据结构，输出只依赖于输入。

可以认为函数式编程刚好站在了面向对象编程的对立面。对象通常包含内部状态(字段)，和许多能修改这些状态的函数，程序则由不断修改状态构成;函数式编程则极力避免状态改动，并通过在函数间传递数据流进行工作。但这并不是说无法同时使用函数式编程和面向对象编程，事实上，复杂的系统一般会采用面向对象技术建模，但混合使用函数式风格还能让你额外享受函数式风格的优点。

1.2.为什么使用函数式编程?

函数式的风格通常被认为有如下优点：

逻辑可证

这是一个学术上的优点：没有边界效应使得更容易从逻辑上证明程序是正确的(而不是通过测试)。

模块化

函数式编程推崇简单原则，一个函数只做一件事情，将大的功能拆分成尽可能小的模块。小的函数更易于阅读和检查错误。

组件化

小的函数更容易加以组合形成新的功能。

易于调试

细化的、定义清晰的函数使得调试更加简单。当程序不正常运行时，每一个函数都是检查数据是否正确的接口，能更快速地排除没有问题的代码，定位到出现问题的地方。

易于测试

不依赖于系统状态的函数无须在测试前构造测试桩，使得编写单元测试更加容易。