本篇我们介绍 Python lambda 表达式，以及如何使用它来编写匿名函数。

lambda 表达式概述

有时候，我们想要编写由单个表达式组成的简单函数，而且我们只需要使用该函数一次。这种情况下没有必要使用 def 关键字定义一个函数，可以利用 lambda 表达式简化整个过程。

Python lambda 表达式可以用于创建一个匿名函数，匿名函数就是没有名字的函数。当我们只需要调用一次函数时，匿名函数非常有用。

lambda 表达式通常包含一个或多个函数，但是它只能包含一个表达式。以下是 lambda 表达式的语法：

lambda parameters: expression

它等价于以下函数（没有名字“anonymous”）：

def anonymous(parameters):
    return expression

lambda 表达式示例

在 Python 中，我们可以将一个函数作为参数传递给另一个函数，或者从一个函数中返回另一个函数。

示例一：使用函数作为参数

以下示例定义了一个 get_full_name() 函数，她可以基于姓氏和名字创建格式化的姓名：

def get_full_name(first_name, last_name, formatter):
    return formatter(first_name, last_name)

函数 get_full_name() 包含三个参数：

• 名字（first_name）
• 姓氏（last_name）
• 用于格式化姓名的函数（formatter）。格式化参数又包含名字和姓氏两个参数。

以下示例定义了两个基于名字和姓氏返回不同格式的姓名的函数：

def first_last(first_name, last_name):
    return f"{first_name} {last_name}"


def last_first(first_name, last_name):
    return f"{last_name}, {first_name}"

接下来的代码使用名字、姓氏以及 first_last / last_first 函数调用 get_full_name() 函数：

full_name = get_full_name('John', 'Doe', first_last)
print(full_name) # John Doe

full_name = get_full_name('John', 'Doe', last_first)
print(full_name) #  Doe, John

输出的结果如下：

John Doe
Doe, John

除了定义 first_last 和 last_first 函数之外，我们也可以使用 lambda 表达式实现相同的结果。例如，我们可以使用以下 lambda 表达式替代 first_last 函数：

lambda first_name,last_name: f"{first_name} {last_name}"

以上 lambda 表达式接受两个参数并且将它们按照 first_name 加上空格以及 last_name 的格式进行连接。

同理，以下 lambda 表达式可以替代 last_first 函数：

lambda first_name, last_name: f"{last_name} {first_name}";

通过使用 lambda 表达式，我们可以这样调用 get_full_name() 函数：

def get_full_name(first_name, last_name, formatter):
    return formatter(first_name, last_name)


full_name = get_full_name(
    'John',
    'Doe',
    lambda first_name, last_name: f"{first_name} {last_name}"
)
print(full_name)

full_name = get_full_name(
    'John',
    'Doe',
    lambda first_name, last_name: f"{last_name} {first_name}"
)
print(full_name)

输出结果如下：

John Doe
Doe, John

示例二：返回函数的函数

下面的 times() 函数返回了一个函数，也就是一个 lambda 表达式：

def times(n):
    return lambda x: x * n

以下示例调用了 times() 函数：

double = times(2)

因为 times() 函数的返回值是一个函数，因此 double 也是一个函数。接下来我们调用该函数：

result = double(2)
print(result)

result = double(3)
print(result)

输出结果如下：

4
6

以下是另一个使用 times() 函数的示例：

triple = times(3)

print(triple(2))  # 6
print(triple(3))  # 9

循环语句中的 lambda 表达式

我们来看以下示例：

callables = []
for i in (1, 2, 3):
    callables.append(lambda: i)

for f in callables:
    print(f())

以上代码的执行过程如下：

• 首先，定义一个名为 callables 的列表。
• 然后，遍历 1 到 3，每次创建一个新的 lambda 表达式并将其添加到列表 callables。
• 最后，遍历列表 callables 调用每个函数。

我们期望的输出结果如下：

1
2
3

不过，实际的输出结果如下：

3
3
3

问题在于三个 lambda 表达式都引用了变量 i，而不是 i 的当前值。当我们调用 lambda 表达式时，变量 i 的值为 3。

为了解决这个问题，我们需要在创建 lambda 表达式时将变量 i 的值进行绑定。方法之一就是使用默认参数：

callables = []
for i in (1, 2, 3):
    callables.append(lambda a=i: a)

for f in callables:
    print(f())

在上面的示例中，变量 a 在 lambda 表达式创建时赋值。因此，程序返回了期望的结果。

总结

• lambda 表达式可以创建匿名函数。
• lambda 表达式接受一个或多个参数，包含一个表达式并返回该表达式的值。
• 使用 lambda 表达式将匿名函数传递给其他函数，或者从一个函数中返回其他函数。