函数是Python内建支持的一种封装，我们通过把大段代码拆成函数，通过一层一层的函数调用，就可以把复杂任务分解成简单的任务，这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。

而函数式编程（请注意多了一个“式”字）——Functional Programming，虽然也可以归结到面向过程的程序设计，但其思想更接近数学计算。

函数式编程就是一种抽象程度很高的编程范式，纯粹的函数式编程语言编写的函数没有变量，因此，任意一个函数，只要输入是确定的，输出就是确定的，这种纯函数我们称之为没有副作用。而允许使用变量的程序设计语言，由于函数内部的变量状态不确定，同样的输入，可能得到不同的输出，因此，这种函数是有副作用的。

Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量，因此，Python不是纯函数式编程语言。

高阶函数（Higher-order function）

我们以一个具体的实例，来理解下是什么是高阶函数。

变量可以指向函数

下面例子，调用sum函数，打印调用sum函数的返回结果，同时打印sum函数，如下：

上面我们将sum(num_list)的结果返回给sum_list，那么，如果把函数本身赋值给变量呢？，如下，将函数sum赋值给变量fun_sum，打印fun_sum变量可以发现fun_sum变量指向了函数sum。

函数可以作为变量传入其他函数

既然变量可以指向函数，那么函数就可以接收作为参数的其他函数，这种函数就称之为高阶函数。如下，是一个简单的高阶函数示例，将sum函数作为变量传给add_list()里的function作为高阶函数传参。然后在add_list()里还调用了function。

Python函数式编程中常用的高阶函数（内建函数）

map()

Python函数式编程中的map()高阶函数，它接收一个函数 function 和一个 list，第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数，返回包含每次 function 函数返回值的新列表。

函数语法

 map(function, iterable, ...)

参数

• function ： 函数
• iterable ： 一个或多个序列

返回

• Python 2.x 返回列表，Python 3.x 返回迭代器。

示例

reduce()

reduce() 函数会对参数序列中元素进行累积。

函数将一个数据集合（列表、元组等）中的所有数据进行下列操作：用传给 reduce 中的函数 function（这个函数必须接收两个参数）先对集合中的第 1、2 个元素进行操作，得到的结果再与第三个数据用 function 函数运算，最后得到一个结果。

函数语法

 reduce(function, iterable[, initializer])

参数

• function -- 函数，有两个参数
• iterable -- 可迭代对象
• initializer -- 可选，初始参数

返回

• 返回函数计算结果。

示例如下，列表元素求乘积：

reduce(f, [x1, x2, x3]) 同等于 function(f(x1, x2), x3)

filter()

filter() 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。

该接收两个参数，第一个为函数，第二个为序列，序列的每个元素作为参数传递给函数进行判，然后返回 True 或 False，最后将返回 True 的元素放到新列表中。

函数语法

以下是 filter() 方法的语法:

 filter(function, iterable)

参数

• function -- 判断函数。
• iterable -- 可迭代对象。

返回

• 返回列表

示例如下，保留list_o 中偶数：

sorted（）

sorted()函数就可以对list进行排序。

函数语法

 sorted(iterable[, cmp[, key[, reverse]]])

参数：

• iterable -- 可迭代对象。
• cmp -- 比较的函数，这个具有两个参数，参数的值都是从可迭代对象中取出，此函数必须遵守的规则为，大于则返回1，小于则返回-1，等于则返回0。
• key -- 主要是用来进行比较的元素，只有一个参数，具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中，指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。
• reverse -- 排序规则，reverse = True 降序 ， reverse = False 升序（默认）。

返回

• 返回重新排序的列表。

sorted()函数也是一个高阶函数，它还可以接收一个key函数来实现自定义的排序，例如按square返回值大小排序：

匿名函数 lambda

Python使用lambda关键字创造匿名函数。所谓匿名，即不再使用显式def语句这样标准的形式定义一个函数。这种语句的目的是由于性能的原因，在调用时绕过函数的栈分配。其语法是：

 lambda [arg1[, arg2, ... argN]]: expression

其中，参数是可选的，如果使用参数的话，参数通常也会在表达式之中出现，冒号前面的x表示函数参数，同时匿名函数有个限制，就是只能有一个表达式，不需要写return，返回值就是该表达式的结果。

匿名函数通常被用作高阶函数(Higher-order function：参数为函数的函数)的参数，比如，上述介绍的几个内置高阶函数：map()，reduce()，filter()，对应的Python实现样例如下：

map()函数

reduce()函数

filter()函数

sorted()函数