Отличие лямбда функции от функции
Я немного запутался по поводу «функции» и «лямбды». Я видел несколько примеров, показывающих, что ключевое слово схема lambda работает очень похоже на ключевое слово JavaScript function , но я действительно не знаю, как они связаны.
Я также смутно знаком с термином «лямбда-исчисление».
В чем разница между функцией и лямбда?
Слово «лямбда» или «лямбда-выражения» чаще всего относится к анонимным функциям. Таким образом, в этом смысле лямбда является своего рода функцией, но не каждая функция является лямбда (то есть именованные функции обычно не называют лямбда-выражениями). В зависимости от языка анонимные функции часто реализуются иначе, чем именованные функции (особенно в языках, где анонимные функции являются замыканиями, а именованные функции - нет), поэтому обращение к ним с использованием различных терминов может иметь смысл.
Различие между ключевым словом lambda схемы и ключевым словом функции Javascript заключается в том, что последнее можно использовать для создания как анонимных функций, так и именованных функций, тогда как первое создает только анонимные функции (и вы будете использовать define для создания именованных функций).
Лямбда-исчисление - это минимальный язык программирования / математическая модель вычислений, которая использует функции в качестве единственной «структуры данных». В исчислении lamdba лямбда-символ используется для создания (анонимных) функций. Отсюда и использование термина «лямбда» в других языках.
Лямбда - это просто анонимная функция - функция без имени.
По сути, лямбда - анонимная функция.
Лямбда-выражения можно разбить на выражение лямбда и выражение лямбда
Оператор лямбда аналогичен выражению лямбда, за исключением того, что оператор (ы) заключены в фигурные скобки:
Когда мы говорим о лямбда-выражениях в JavaScript, это просто означает использование функции в качестве аргумента при вызове другой функции.
TL; DR Как указывали другие: лямбда-нотация - это просто способ определения функций без необходимости давать им имя.
Длинная версия
Я хотел бы подробнее остановиться на этой теме, потому что я нахожу это очень интересным. Отказ от ответственности: я взял курс на лямбда-исчисление давным-давно. Если кто-то с более глубокими знаниями обнаружит какие-либо неточности в моем ответе, не стесняйтесь помочь мне улучшить его.
Давайте начнем с выражений, например, 1 + 2 и x + 2 . Такие литералы, как 1 и 2 , называются константами, поскольку они связаны с конкретными фиксированными значениями.
Такой идентификатор x называется переменным, и для его оценки вам необходимо сначала привязать его к некоторому значению. Таким образом, в основном вы не можете оценить, x + 1 пока вы не знаете, что x есть.
Лямбда-нотация обеспечивает схему для привязки определенных входных значений к переменным. Лямбда - выражение может быть сформировано путем добавления λx . в передней части существующего выражения, например λx . x + 1 . Переменная x называется свободным в x + 1 и связаны в λx . x + 1
Как это помогает в оценке выражений? Если вы передаете значение лямбда-выражению, например, так
затем вы можете оценить все выражение, заменив (связав) все вхождения переменной x значением 2:
Итак, лямбда-нотация обеспечивает общий механизм для привязки вещей к переменным, которые появляются в блоке выражения / программы. В зависимости от контекста это создает совершенно разные понятия в языках программирования:
- В чисто функциональном языке, таком как Haskell, лямбда-выражения представляют функции в математическом смысле: входное значение вводится в тело лямбда-выражения и создается выходное значение.
- Во многих языках (например, JavaScript, Python, Scheme) оценка тела лямбда-выражения может иметь побочные эффекты. В этом случае можно использовать термин « процедура» для обозначения разницы относительно чистых функций.
Помимо различий, лямбда-нотация заключается в определении формальных параметров и их привязке к фактическим параметрам.
Следующий шаг - дать имя функции / процедуре. В нескольких языках функции являются значениями, как и любые другие, поэтому вы можете дать функции имя следующим образом:
Как отметил Эли Барзилай, эти определения просто связывают имя f со значением, которое оказывается функцией. Таким образом, в этом отношении функции, числа, строки, символы - это все значения, которые могут быть связаны с именами одинаково:
В этих языках вы также можете привязать функцию к имени, используя более знакомую (но эквивалентную) запись:
Некоторые языки, например C, поддерживают только последние обозначения для определения (именованных) функций.
Затворы
Несколько заключительных замечаний относительно замыканий . Рассмотрим выражение x + y . Это содержит две свободные переменные. Если вы связываете, x используя лямбда-нотацию, вы получаете:
Это не (пока) функция, потому что она все еще содержит свободную переменную y . Вы можете сделать из него функцию, связав y также:
который так же, как + функция.
Но вы можете связать, скажем, y по-другому (*):
Результатом применения функции incrementBy к числу является замыкание, то есть функция / процедура, тело которой содержит свободную переменную (например y ), которая была связана со значением из среды, в которой было определено замыкание.
Так же incrementBy 5 как и функция (замыкание), которая увеличивает числа на 5.
НОТА (*)
Я немного обманываю здесь:
поэтому механизм связывания такой же. Интуитивно я думаю, что замыкание представляет часть более сложного лямбда-выражения. Когда это представление создано, некоторые из привязок материнского выражения уже были установлены, и замыкание использует их позже, когда оно будет оценено / вызвано.
«Лямбда» в программировании обычно означает «лямбда-функцию» (или также «лямбда-выражение», «лямбда-термин»). Когда функция - это именованный блок кода, определенный до ее использования, «лямбда-функция» - это блок кода (или выражение), определенный вместо использования, который может использоваться как первоклассный гражданин в языке программирования.
В математике понятие «функция» имеет несколько значений, где одно из значений относится к нотации функции (т. Е. Как записать ее), тогда «лямбда-функция» (в исчислении) представляет собой особый вид нотации функции. Для более подробного обсуждения проверьте лямбда-функции в языках программирования .
Python имеет множество функций для реализации концепций функционального программирования. При написании программ функционального стиля часто требуются небольшие функции, объединяющие элементы. В Python есть встроенный способ сделать это с помощью лямбда-функций.
В компьютерном программировании анонимная функция (например, лямбда-выражение) — это функция, не привязанная к идентификатору. Лямбда-функции — важная часть функционального программирования, позволяющая писать одноразовые функции без необходимости называть их.
В этом руководстве по Python мы познакомим вас с лямбда-функциями в Python и покажем, как реализовать их в вашем собственном коде.
Что такое lambda functions?
Лямбда-функция — это небольшая анонимная функция, которая принимает любое количество аргументов, но имеет только одно выражение. Лямбда-функции возвращают объект, который назначен переменной или используется как часть других функций.
Лямбда-выражения отличаются от обычных определений функций по нескольким причинам. В частности, лямбда-функции ограничены одним выражением, поэтому они не могут использовать операторы или аннотации.
Когда дело доходит до значений, возвращаемых из лямбда-выражений, всегда есть неявный оператор возврата. Лямбда-функции оценивают выражение и автоматически возвращают результат.
Вот почему некоторые программисты называют лямбды «функциями одного выражения».
Лямбда-функция не требует имени во время определения функции, в отличие от обычной функции. Мы создаем их с помощью lambdaключевого слова вместо традиционного defключевого слова. Структуру лямбда можно увидеть ниже:
История: Лямбда-выражения происходят от концепций лямбда-исчисления, модели вычислений, изобретенной Алонзо Чёрчем.
Хотя Python не является полностью функциональным языком, он добавил много функциональных концепций. В 1994 году filter(), map(), reduce()и lambdaоператор были добавлены к синтаксису. Другие объектно-ориентированные языки программирования, такие как Java и JavaScript, также добавили лямбда-выражения в более поздних версиях.
Когда использовать лямбда-функции
Лямбда-функции имеют множество вариантов использования, но чаще всего они используются, когда требуются объекты функций. Прелесть лямбда-функций в том, что они возвращают функциональные объекты.
Это делает их полезными при использовании наряду с функциями высшего порядка, которые требуют объекты функции в качестве аргументов, например map(), filter()илиfunctools.reduce()
Лучше всего использовать лямбды, когда выражение функции небольшое, чтобы облегчить читаемость. Рекомендуется использовать лямбда-функции, когда они обеспечивают кратчайший способ записи или вычисления чего-либо, например, когда:
- Возврат функции из функции
- Сортировка по альтернативному ключу
- Объединение элементов повторяющейся последовательности с reduce()
Когда вы привыкнете к лямбда-выражениям, вы начнете их довольно часто использовать. Они выразительны и при правильном использовании делают код короче и читабельнее. Чтобы максимально использовать лямбда, следуйте этим общим рекомендациям:
- Лямбды могут содержать только одно выражение. Если ваша функция не может быть выражена в одной строке, не используйте лямбда.
- Лучше всего использовать их только для короткого и простого кода, где поведение функции очевидно.
- Если при вызове функции используется несколько лямбда-выражений, может быть трудно увидеть, что происходит, и это не рекомендуется.
- Если одна и та же функция используется в нескольких местах, обычно лучше определить обычную функцию, чем повторять лямбда.
Как реализовать lambda functions Python
Лямбда-функция объявляется иначе, чем обычная функция. В Python лямбда-функции обладают следующими уникальными характеристиками:
- Он может содержать только выражения
- Он не может включать утверждения в свое тело
- Записывается в одну строку
- Он не поддерживает аннотации типов.
- Его можно сразу вызвать
Лямбда-функция в Python использует следующий базовый синтаксис. Как мы упоминали ранее, мы используем lambdaключевое слово для создания простой функции в выражении Python.
Лямбда-выражение может иметь любое количество аргументов (включая ни одного). Например:
В следующем примере мы используем лямбда-функцию для замены функции площади:
lambda Ключевое слово идентифицирует лямбда — выражение. В приведенном выше примере xэто единственный параметр. Двоеточие завершает список параметров и вводит тело функции.
Чтобы правильно использовать это выражение, поместите его везде, где вы обычно можете использовать объект функции. Этот фрагмент кода ниже создает временный анонимный функциональный объект и передает его в отсортированную функцию, которая затем выполняет сортировку.
Передача лямбда-функции в качестве значения ключевому параметру сортированной функции
Примечание. Лямбда-функции не имеют имен, но если вы действительно хотите, вы можете присвоить их переменной, как показано ниже:
Нет явных преимуществ в добавлении имени функции к лямбда-функции.
Примеры lambda Python
Теперь, когда мы понимаем, как лямбда-функции работают в Python, давайте подкрепим наши знания еще несколькими примерами и вариантами использования.
Как мы видим - python знает , что b является lambda функцией, а a является регулярной функцией. это почему? в чем разница между и питоном ?
Они одного типа, поэтому к ним относятся одинаково:
Python также знает, что b был определен как лямбда-функция, и устанавливает это как имя функции:
Другими словами, это влияет на имя, которое получит функция, но с точки зрения Python обе являются функциями, что означает, что они в основном могут использоваться одинаково. См. Комментарий mgilson ниже для важного различия между функциями и функциями лямбда относительно травления.
Единственное отличие состоит в том, что (a) тело лямбды может состоять только из одного выражения, результат которого возвращается из созданной функции, и (b) выражение lambda является выражением, которое оценивает функцию объект, в то время как оператор def не имеет значения и создает функциональный объект и связывает его с именем.
Во всех других аспектах материала они приводят к идентичным объектам - применяются те же правила области действия и захвата. (Существенные различия заключаются в том, что lambda - созданные функции имеют значение по умолчанию func_name "<lambda>" . Это может повлиять на работу в эзотерических случаях - например, при попытках выбора функций.).
Лямбда - это встроенная функция, в которой мы можем выполнять любые функции без имени функции. Это полезно, когда мы используем его в качестве аргумента для функции более высокого порядка. Например: функция, которая принимает другие функции в качестве аргументов.
Пример определения функции:
Оба возвращают одно и то же выходное значение. Только возвращаемый объект отличается. "func" имя для Function и для Lambda.
lambda создать анонимную функцию. Эта идея была взята из функциональных языков программирования. Таким образом, вы можете создать и передать функцию другим функциям, таким как map и filter . (смотрите здесь)
Вы также можете передавать обычные функции этим функциям, но, поскольку они в основном простые и не используются нигде, неудобно переходить ко всему процессу определения новой функции.
В качестве примера рассмотрим это:
Сначала рассмотрим разницу ч / б два.
Лямбда-функции: оператор может иметь любое количество аргументов, но может иметь только одно выражение. Он не может содержать никаких операторов и возвращает функциональный объект, который может быть назначен любой переменной. Их можно использовать в блоке, в котором они были созданы.
def functions: . Функции помогают разбить нашу программу на более мелкие и модульные блоки. Поскольку наша программа становится все больше и больше, функции делают ее более организованной и управляемой. Их можно вызывать и использовать где угодно.
Язык Python позволяет задавать объекты функции в виде выражений. В этом случае ключевое слово def заменяется ключевым словом lambda .
Различие между использованием def и lambda заключается в том, что в случае с def выражение связывает имя с функцией, а в случае использования lambda выражение возвращает функцию.
Общая форма объявления lambda-выражения следующая:
Проанализировав общую форму лямбда-выражения, можно прийти к следующим выводам:
- лямбда-выражения записываются в одной строке. Если попытаться поместить выражение expression в другую строку, то компилятор выдаст ошибку;
- лямбда-выражения создают функции, которые не имеют имени. Такие функции называются анонимными функциями.
2. Случаи использования лямбда-выражений
После того, как лямбда-выражение объявлено, оно может быть использовано в следующих случаях:
- как функция. Это случай, когда лямбда-выражение присваивается некоторому имени. Затем с этим именем происходит вызов лямбда-выражения;
- как элемент (литерал) кортежа или списка;
- как элемент (литерал) словаря, который по требованию выполняет некоторое действие. В этом случае формируется так называемая таблица переходов.
3. Отличия между объявлением и использованием лямбда-выражений ( lambda ) и функций ( def )
Между объявлением и использованием лямбда-выражений и функций существуют следующие различия:
4. Преимущества использования лямбда-выражений
Использование лямбда-выражений дает следующие преимущества:
- лямбда-выражения удобны для создания функций, имеющих небольшие размеры;
- лямбда-выражения упрощают программный код, в который нужно встраивать небольшие фрагменты;
- программный код может удобно использовать лямбда-выражение вместо определения функций там где нужно;
- лямбда-выражения обеспечивают так называемую близость кода. Анонимные инструкции размещаются рядом в программе, что повышает ее читабельность и восприятие и не требует использования дополнительных имен (как в случае с функциями). Уменьшение количества имен в программе снижает возможные конфликты этих имен с другими именами в файле модуля.
5. Примеры, демонстрирующие самые простые лямбда-выражения. Различия между инструкциями def и lambda . Вызов лямбда-выражений как имен
В нижеследующих примерах продемонстрировано:
- объявление лямбда-выражения и его присвоение некоторому имени;
- вызов (использование) лямбда-выражения по имени;
- различия между объявлением и использованием функций ( def ) и лямбда-выражений ( lambda ).
Пример 1. Вычисление произведения трех чисел.
Затем вызов лямбда-выражения с конкретными значениями (a = 2, b = 5, c = 5) присваивается имя (объекта) resLambda
В результате, в объекте resLambda содержится произведение чисел 2*5*5 = 50.
Пример 2. Лямбда-выражение, которое возвращает модуль комплексного числа.
Результат выполнения программы
Пример 2. Формируется кортеж, в котором элементы умножаются на разные числа. Продемонстрировано использование кортежа для строки.
Результат выполнения программы
7. Примеры использования лямбда-выражений для формирования таблиц переходов в словарях
Пример 1. Использование лямбда-выражения для формирования таблиц переходов.
Сформировать таблицу переходов (словарь), в которой по номеру дня недели выводится его название. Продемонстрировать работу созданной таблицы.
Пример 2. Формируется таблица переходов (словарь) Area , в которой вычисляется площадь известных фигур.
Результат выполнения программы
8. Можно ли в лямбда-выражениях использовать стандартные операторы управления if , for , while ?
Ответ: нет.
Конечно многие из нас знакомы с этим понятием, однако данная статья рассчитана на новичков. В данном посте постараюсь рассмотреть данный феномен и привести примеры использования. Для начала необходимо понять что же такое лямбда-функция. Итак, лямбда-функция, часто ее называют анонимной, т. е. функция при определении которой не нужно указывать ее имя. Возвращаемое значение такой функцией присваивается переменной, через которую в последствие эту функцию можно вызывать.
До выхода PHP 5.3 определять лямбда-функции было возможно, но их нельзя было назвать полноценными. Сейчас я приведу пару примеров и продолжим рассматривать данные понятия.
Конечно динамическое создание функций не решает всех проблем, однако порой написание такой одноразовой функции может быть полезным. Можно расширить наш пример:
Понятие замыкания наверняка знакомо программистам на JavaScript, а так же программистам на многих других языках. Замыкание — это функция, охватывающая или замыкающая текущую область видимости. Что бы понять все это, рассмотрим пример:
Как вы уже могли заметить, функция не имеет имени и результат присваивается переменной. Лямбда-функция, созданная таким образом, возвращает значение в виде объекта типа closure.
В PHP 5.3 стало возможно вызывать объекты как если бы они были функциями. А именно магический метод __invoke() вызывается каждый раз, когда класс вызывается как функция.
Переменные недоступны внутри функции, если они не объявлены глобальными, так же переменные из дочернего контекста недоступны если только не используется зарезервированное слово use. Обычно в PHP переменные передаются в замыкание значением, это поведение можно изменить с помощью ампермсанда перед переменной в выражении use. Рассмотрим пример:
Если убрать амперсанды то оба раза выведется 80, т. к. переменная $mul внутри замыкания будет копией, а не ссылкой.
Итак, осталось только выяснить как это можно применить на практике.
Рассмотрим пример:
Этот пример уже можно использовать для достаточно гибкого прототипирования. Достаточно объявить методы для всех SQL-операций с объектом.
Автор не призывает всех придерживаться такой практики, равно как и не считает что так лучше, все вышеописанное лишь пример использования, причем возможно не самый техничный и интересный, и не более того.
UPD Говоря о том самом длинном регулярном выражении, я не стал подписывать его в комментариях и решил вынести сюда. Оно лишь ищет строки в одинарных и двойных кавычках, а так же имена таблиц и экранирует их.
Читайте также: