介绍

廖雪峰2020年5月31日

大约 2 分钟

高阶函数英文叫 Higher-order function。什么是高阶函数? 把函数作为参数传入，这样的函数称为高阶函数。

我们以实际代码为例子，一步一步深入概念。

变量可以指向函数

以 Python 内置的求绝对值的函数 abs() 为例，调用该函数用以下代码:

>>> abs(-10)
10

但是，如果只写 abs 呢?

>>> abs
<built-in function abs>

可见，abs(-10) 是函数调用，而 abs 是函数本身。

要获得函数调用结果，我们可以把结果赋值给变量:

>>> x = abs(-10)
>>> x
10

但是，如果把函数本身赋值给变量呢?

>>> f = abs
>>> f
<built-in function abs>

结论: 函数本身也可以赋值给变量，即: 变量可以指向函数。

如果一个变量指向了一个函数，那么，可否通过该变量来调用这个函数? 用代码验证一下:

>>> f = abs
>>> f(-10)
10

成功! 说明变量 f 现在已经指向了 abs 函数本身。直接调用 abs() 函数和调用变量 f() 完全相同。

那么函数名是什么呢? 函数名其实就是指向函数的变量! 对于 abs() 这个函数，完全可以把函数名 abs 看成变量，它指向一个可以计算绝对值的函数!

如果把 abs 指向其他对象，会有什么情况发生?

>>> abs = 10
>>> abs(-10)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'int' object is not callable

把 abs 指向 10 后，就无法通过 abs(-10) 调用该函数了! 因为 abs 这个变量已经不指向求绝对值函数而是指向一个整数 10!

当然实际代码绝对不能这么写，这里是为了说明函数名也是变量。要恢复 abs 函数，请重启 Python 交互环境。

提示

由于 abs 函数实际上是定义在 import builtins 模块中的，所以要让修改 abs 变量的指向在其它模块也生效，要用 import builtins; builtins.abs = 10。

既然变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

一个最简单的高阶函数:

def add(x, y, f):
    return f(x) + f(y)

当我们调用 add(-5, 6, abs) 时，参数 x，y 和 f 分别接收 -5，6 和 abs，根据函数定义，我们可以推导计算过程为:

x = -5
y = 6
f = abs
f(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==> 11
return 11

编写高阶函数，就是让函数的参数能够接收别的函数。

把函数作为参数传入，这样的函数称为高阶函数，函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式