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如何理解“python中函数是一等公民”?

Jun 06, 2016 pm 04:23 PM
class first java python scala

python、JS、Scala等支持函数式编程的语言中,是如何体现“函数是一等公民(first class)”的?而在C/C++、Java等静态语言中的一等公民又是什么?如何体现的?

回复内容:

Python里first-class的是Object。其中有__call__方法的,可以对该对象用普通的函数调用语法,也就是所谓的first-class function了。

然而这并不重要。An object is a closure with multiple methods; a closure is an object with a single method. 不管是First-class function也好,currying也好,lambda也好,全部都可以用OO语言上一层极薄的语法糖来实现,连编译器后端都不用改的。

好吧,再解释一下这层FP与OO的联系:

一等函数 支持operator()的函数对象
函数闭包内的自由变量 函数对象的成员变量
lambda表达式 匿名函数类的对象,成员变量由capture list决定

根据词法作用域规则,一等函数内部的自由变量(也就是不与函数参数绑定的变量),值来源于定义处而非调用处。而定义出这个函数的过程,可以看作调用一个OO类的构造函数生成一个对象,其成员变量的值通过构造函数来capture住。而通过lambda表达式定义这种函数对象,可以省去大量的类声明代码。

而这里capture的过程,分为capture by value和capture by reference。C++的lambda允许显式指定,而Python的lambda是没有capture list的,直接capture住了整个当前环境,mutable的变量按reference处理,immutable的变量按value处理。 函数是变量的语言。函数能成为实参,能作为返回值。
From Wikipedia:
In computer science, a programming language is said to have first-class functions if it treats functions as first-class citizens. Specifically, this means the language supports passing functions as arguments to other functions, returning them as the values from other functions, and assigning them to variables or storing them in data structures. Python中对象才是一等公民……
一切都是对象,int是对象,函数是对象,就连class 也是一种对象。 然而就那lambda的语法,足以说明这是骗你的。 到底什么是函数式编程思维? - 用心阁的回答 供参考
Elements with the fewest restrictions are said to have first-class status.
Some of the ''rights and privileges'' of first-class elements are:
1. They may be named by variables.
2. They may be passed as arguments to procedures.
3. They may be returned as the results of procedures.
4. They may be included in data structures.

以上是SICP,习题1.40前面的一段话.
一言以蔽之就是,你能把函数像普通变量一样任意地使用,。包括赋值,以及作为其它函数的参数和返回值。这样就能很容易地写出高阶函数与闭包的代码。
在C++里面必须借助函数指针,函子对象,等变量类型来辅助完成任类似的操作。 跑个题
下次谁跟你说 Python 和 JS 是函数式语言的时候,麻烦你帮我用你最大的力气抽他一耳光

正题:
想理解什么叫函数是一等公民就学 Lisp 啊,Python 那边都明确的说了他们不喜欢函数式你还照他们那种半残废实现学是不是想不开

函数是一等公民很好理解,就是你可以把一个函数像传一个其他的值(数字啊,字符串啊之类的)在函数之间传递
用 Racket 表示一下:
<span class="p">(</span><span class="k">define</span> <span class="n">pass-fn</span> <span class="p">(</span><span class="k">lambda</span> <span class="p">(</span><span class="n">fn</span><span class="p">)</span>
    <span class="p">(</span><span class="n">fn</span> <span class="mi">1</span> <span class="mi">2</span><span class="p">)))</span>

<span class="p">(</span><span class="n">pass-fn</span> <span class="nb">+</span><span class="p">)</span> <span class="k">=></span> <span class="mi">3</span>
<span class="p">(</span><span class="n">pass-fn</span> <span class="nb">-</span><span class="p">)</span> <span class="k">=></span> <span class="mi">-1</span>
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Python里只有对象,函数是一个对象,跟其它对象一样是最终继承自PyObject,函数可以像任何对象那样进行赋值、传递、名字重绑定、赋值、装进容器、垃圾回收……

然而Python并不是函数式语言,不是个以函数为核心的语言,函数也并不是一等公民。 函数能作为参数和函数式编程可完全是两码事。
真的函数式编程是这样的:当我写h = f(g(x))的时候,它的意思不是“先执行g(x)再把返回结果传给f(x)”,而是创造了一个新的函数h,你可以调用h(x)。 (反问一句)python中函数是一等公民吗?
(对比提问)c++中函数是一等公民吗?
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