Python 函数头等对象

Python 中的函数不仅仅是执行代码的一段程序，还可以被当做一个对象来使用。这种特殊的对象被称为函数头等对象，也就是函数可以像变量一样直接使用。在这里，我们将详细说明如何使用Python函数头等对象以及常见的用法。

函数头等对象的使用方法

• 获取函数对象：

Python 中定义函数后，可以通过直接将函数名赋值给变量来获取函数头等对象。例如，f = function_name 就可以将函数 function_name 对象赋值给变量 f。

• 将函数作为参数传递到另一个函数中：

Python 函数可以作为参数传递到其他函数中。这样的函数被称为高阶函数。例如：

def add(a, b):
    return a + b

def apply(f, x, y):
    return f(x, y)

result = apply(add, 2, 3)  # 结果为 5

在这个例子中，函数 apply() 接收一个函数 f 作为参数，将计算结果返回。在第三行代码中，我们将 add() 函数作为参数传递给 apply() 函数。

• 函数可以作为返回值：

函数头等对象可以像变量一样直接使用，因此，我们可以将函数作为返回值返回给另一个函数。例如：

def add(a, b):
    return a + b

def get_function():
    return add

f = get_function()
result = f(2, 3)  # 结果为 5

在这个例子中，get_function() 函数返回 add() 函数的引用。在第五行代码中，我们将函数引用赋值给变量 f，并使用 f(2, 3) 的方式调用 add() 函数。

• 函数可以包裹另一个函数：

Python 中的函数可以返回一个新的函数，该函数包裹了另一个函数，并在执行前后增加额外的功能。例如：

def add(a, b):
    return a + b

def add_wrapper(f):
    def wrapper(a, b):
        print("before add")
        result = f(a, b)
        print("after add")
        return result
    return wrapper

f = add_wrapper(add)
result = f(2, 3)  # 结果为 5，并且打印了 before add 和 after add

这个例子中，add_wrapper() 函数是一个函数包装器，用于包裹另一个函数，并在调用前后添加额外的功能。在第九行代码中，我们将 add 函数传递给 add_wrapper() 函数，并将返回的新的函数赋值给变量 f。在第十行代码中，我们调用 f(2, 3) 来执行包裹后的函数。

示例说明

示例 1：将函数作为参数传递到其他函数中

def greet(name):
    return "Hello " + name

def greet_and_advice(name):
    advice = "You should have a cup of tea."
    return greet(name) + " " + advice

def advise_greet(f, name):
    advice = "You should get some rest."
    return f(name) + " " + advice

result = advise_greet(greet_and_advice, "Tom")
print(result)  # 输出: "Hello Tom You should have a cup of tea. You should get some rest."

在这个例子中，我们编写了三个不同的函数。greet() 用于向一个人问好，greet_and_advice() 用于向一个人问好并提出建议，advise_greet() 用于向一个人给出建议并问好，通过将 greet_and_advice 函数作为参数传递给 advise_greet()，我们将 greet_and_advice() 函数包裹在 advise_greet() 函数中，实现了两个函数的组合。

示例 2：函数包裹其它函数

def double(x):
    return x * 2

def triple(x):
    return x * 3

def wrapper(func):
    def inner(x):
        print("do something before func")
        result = func(x)
        print("do something after func")
        return result
    return inner

f = wrapper(double)
result = f(3)  # 输出：do something before func 6 do something after func

在这个例子中，我们定义了两个函数 double() 和 triple()。我们还定义了另一个函数 wrapper()，该函数用于包装其他函数，并在执行前后增加额外的功能。在第十行代码中，我们将包装后的 double() 函数赋值给 f，然后在第十二行代码中调用 f(3)，这个函数调用了被包裹的 double() 函数，并在执行前后打印了额外的语句。