函数式编程：一等对象、作用域和高阶函数的综合指南

b = 20 # 全局变量
def fn():
    a = 10 # a定义在了函数内部，所以他的作用域就是函数内部，函数外部无法访问
    print('函数内部：','a =',a)
    print('函数内部：','b =',b)
# fn()    
# print('函数外部：','a =',a)
# print('函数外部：','b =',b)

def fn2():
    def fn3():
        print('fn3中:','a =',a)
    fn3()
# fn2()    
a = 20
def fn3():
    # a = 10 # 在函数中为变量赋值时，默认都是为局部变量赋值
    # 如果希望在函数内部修改全局变量，则需要使用global关键字，来声明变量
    global a # 声明在函数内部的使用a是全局变量，此时再去修改a时，就是在修改全局的a
    a = 10 # 修改全局变量
    print('函数内部：','a =',a)
# fn3()
# print('函数外部：','a =',a)

# locals()用来获取当前作用域的命名空间
# 如果在全局作用域中调用locals()则获取全局命名空间，如果在函数作用域中调用locals()则获取函数命名空间
# 返回的是一个字典
scope = locals() # 当前命名空间
print(type(scope))
# print(a)
# print(scope['a'])
# 向scope中添加一个key-value
scope['c'] = 1000 # 向字典中添加key-value就相当于在全局中创建了一个变量（一般不建议这么做）
# print(c)
def fn4():
    a = 10
    # scope = locals() # 在函数内部调用locals()会获取到函数的命名空间
    # scope['b'] = 20 # 可以通过scope来操作函数的命名空间，但是也是不建议这么做
    # globals() 函数可以用来在任意位置获取全局命名空间
    global_scope = globals()
    # print(global_scope['a'])
    global_scope['a'] = 30
    # print(scope)
fn4()

# 创建一个函数，可以用来求任意数的阶乘
def factorial(n):
    '''
        该函数用来求任意数的阶乘
        参数：
            n 要求阶乘的数字
    '''
    # 创建一个变量，来保存结果
    result = n
    for i in range(1,n):
        result *= i
    return result   

# 创建一个函数，用来检查一个任意的字符串是否是回文字符串，如果是返回True，否则返回False
def hui_wen(s):
    '''
        该函数用来检查指定的字符串是否回文字符串，如果是返回True，否则返回False
        参数：
            s：就是要检查的字符串
    '''
    # 基线条件
    if len(s) < 2 :
        # 字符串的长度小于2，则字符串一定是回文
        return True
    elif s[0] != s[-1]:
        # 第一个字符和最后一个字符不相等，不是回文字符串
        return False    
    # 递归条件    
    return hui_wen(s[1:-1])

# 创建一个函数 power 来为任意数字做幂运算 n ** i
def power(n , i):
    '''
        power()用来为任意的数字做幂运算
        参数：
            n 要做幂运算的数字
            i 做幂运算的次数
    '''
    # 基线条件
    if i == 1:
        # 求1次幂
        return n
    # 递归条件
    return n * power(n , i-1)

# 求10的阶乘    
print(factorial(10))
# 检查字符串是否回文
print(hui_wen('abcdefgfedcba'))
# 对10进行5次幂运算
print(power(10, 5))

# 创建一个列表
l = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
# 定义一个函数
#   可以将指定列表中的所有的偶数，保存到一个新的列表中返回
# 定义一个函数，用来检查一个任意的数字是否是偶数
def fn2(i) :
    if i % 2 == 0 :
        return True
    return False    
# 这个函数用来检查指定的数字是否大于5
def fn3(i):
    if i > 5 :
        return True    
    return False
def fn(func , lst) :
    '''
        fn()函数可以将指定列表中的所有偶数获取出来，并保存到一个新列表中返回
        参数：
            lst：要进行筛选的列表
    '''
    # 创建一个新列表
    new_list = []
    # 对列表进行筛选
    for n in lst :
        # 判断n的奇偶
        if func(n) :
            new_list.append(n)
    # 返回新列表
    return new_list

def fn():
    a = 10
    # 函数内部再定义一个函数
    def inner():
        print('我是fn2', a)
    # 将内部函数inner作为返回值返回   
    return inner
# r是一个函数，是调用fn()后返回的函数
# 这个函数实在fn()内部定义，并不是全局函数
# 所以这个函数总是能访问到fn()函数内的变量
r = fn()

def make_averager():
    nums = []
    def averager(n):
        nums.append(n)
        return sum(nums)/len(nums)
    return averager
averager = make_averager()
print(averager(10))
print(averager(20))
print(averager(30))
print(averager(40))

def fn4(i):
    return i % 3 == 0
r = filter(lambda i : i > 5 , l)

l = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
r = map(lambda i : i ** 2 , l)

l = ['bb','aaaa','c','ddddddddd','fff']
# l.sort(key=len)
l = [2,5,'1',3,'6','4']
l.sort(key=int)

l = [2,5,'1',3,'6','4']
# l = "123765816742634781"
print('排序前:',l)
print(sorted(l,key=int))
print('排序后:',l)

from functools import reduce
l = [1,2,3,4,5]
r = reduce(lambda x,y : x + y , l)

l = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
even_nums = filter(lambda n: n % 2 == 0, l)
str_nums = map(str, even_nums)
sorted_nums = sorted(str_nums)
print(sorted_nums)

['2', '4', '6', '8', '10']

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("装饰器添加的额外功能")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper
@decorator
def target_function():
    print("目标函数")
target_function()

装饰器添加的额外功能
目标函数

def add(a , b):
    '''
        求任意两个数的和
    '''
    r = a + b
    return r
def mul(a , b):
    '''
        求任意两个数的积
    '''
    r = a * b
    return r    

r = add(123,456)
print(r)

def fn():
    print('我是fn函数....')
# 只需要根据现有的函数，来创建一个新的函数
def fn2():
    print('函数开始执行~~~')
    fn()
    print('函数执行结束~~~')
fn2() 

def new_add(a,b):
    print('计算开始~~~')
    r = add(a,b)
    print('计算结束~~~')
    return r
r = new_add(111,222)    
print(r)

def begin_end(old):
    '''
        用来对其他函数进行扩展，使其他函数可以在执行前打印开始执行，执行后打印执行结束
        参数：
            old 要扩展的函数对象
    '''
    # 创建一个新函数
    def new_function(*args , **kwargs):
        print('开始执行~~~~')
        # 调用被扩展的函数
        result = old(*args , **kwargs)
        print('执行结束~~~~')
        # 返回函数的执行结果
        return result
    # 返回新函数        
    return new_function
f = begin_end(fn)
f2 = begin_end(add)
f3 = begin_end(mul)
r = f()
r = f2(123,456)
r = f3(123,456)
print(r)

def fn3(old):
    '''
        用来对其他函数进行扩展，使其他函数可以在执行前打印开始执行，执行后打印执行结束
        参数：
            old 要扩展的函数对象
    '''
    # 创建一个新函数
    def new_function(*args , **kwargs):
        print('fn3装饰~开始执行~~~~')
        # 调用被扩展的函数
        result = old(*args , **kwargs)
        print('fn3装饰~执行结束~~~~')
        # 返回函数的执行结果
        return result
    # 返回新函数        
    return new_function
@fn3
@begin_end
def say_hello():
    print('大家好~~~')
say_hello()