Python 之父爲何嫌棄 lambda 匿名函數？

Python 支持 lambda 匿名函數，其擴展的 BNF 表示法是lambda_expr ::= "lambda" [parameter_list] ":" expression ，也就是 lambda 參數序列:表達式。

這是一種便捷的函數定義方式，若翻譯成咱們熟知的函數形式，會是這個樣子：

def <lambda>(parameter_list):
    return expression

也就是說，Python 中的 lambda 函數是一種可接收多個參數的函數，返回值是一個表達式。

它最大的好處是單行簡潔，不須要函數命名與換行縮進。

不得不說，匿名函數有時候是挺好用的，好比下文會介紹到的一些常見用法，它所以受到了很多人的推崇。

可是，匿名函數一般也會形成代碼難以閱讀，容易被人濫用，再加上 Python 只提供了對它的「殘疾的」支持，因此又有一些觀點不建議使用匿名函數。

事實上，Python 之父 Guido van Rossum 就屬於「不推薦使用派」，他甚至曾經（2005年）想要移除 lambda，只不過最後妥協了。

出處：https://www.artima.com/weblogs/viewpost.jsp?thread=98196

lambda 這一個由其餘開發者貢獻進來的特性（借鑑自 lisp 語言），存在了十多年，可是卻被這門語言的創造者（兼首席設計師）所嫌棄，最後居然還奇蹟般地倖存了下來，對於這個故事，你們是否以爲挺有戲劇性的？

接下來，本文就仔細聊一聊這個處境尷尬卻生命力頑強的 lambda 匿名函數吧！

一、lambda 怎麼使用？

lambda 函數一般的用法是結合 map()、reduce()、filter()、sorted() 等函數一塊兒使用，這些函數的共性是：均可以接收其它函數做爲參數。

例以下面的幾個例子：

my_list = [3, 1, 5, 4, 10]

# 元素全加1，結果：[4, 2, 6, 5, 11]
list(map(lambda i:i+1, my_list)) 

# 過濾小於10的元素，結果：[3, 1, 5, 4]
list(filter(lambda i:i<10, my_list)) 

# 元素累加，結果：33
from functools import reduce
reduce(lambda i,j:i+j, my_list, 10)

# 字典按值排序，結果：[('b', 1), ('a', 3), ('d', 4), ('c', 5)]
my_dict = {'a':3, 'b':1, 'c':5, 'd':4}
sorted(my_dict.items(), key=lambda item:item[1])

初學者也許會以爲代碼讀不懂，可是隻要記住「Python中的函數是一等公民」，知道一個函數能夠被做爲另外一個函數的參數或者返回值，就容易理解了。

好比對於 map() 函數的例子，你能夠理解成這個形式：

my_func = lambda i:i+1
list(map(my_func, my_list))

甚至能夠還原成普通的函數：

def add_one(i):
	return i+1

list(map(add_one, my_list))

map() 函數的第一個參數是一個函數，第二個參數是一個可迭代對象。這第一個參數會迭代地調用第二個參數中的元素，調用的結果以迭代器的形式返回。

這個例子使用了 list()，是爲了方便一次性取出迭代器中的元素，直觀地展現出來，在實際使用中，極可能會是基於迭代器的形式。

由這幾種用法，咱們能夠總結出 lambda 函數的使用規律：

• 它出如今須要使用函數的地方
• 它適合實現簡單的功能
• 它是一次性的用途，不能在其它地方複用
• 它通常不會被獨立使用，老是做爲其它函數的一部分

二、lambda 有什麼問題？

由上面的用法能夠看出，使用 lambda 函數的代碼比較緊湊簡潔，因此有人稱它體現了「Pythonic」的優雅思想。

可是，lambda 函數有沒有什麼缺陷呢？

有！當前的 lambda 函數有一個最大的問題，即只支持單行表達式，沒法實現豐富的功能，例如沒法在函數建立時使用語句（statement），沒法使用 if-else 的判斷條件，也沒法使用 try-except 的異常捕獲機制，等等。

這極大地限制了它的能力，致使了它被人詬病爲「殘疾的」。

從技術實現的角度上看， 這個問題能夠經過語法層面的設計來解決。

在當年的郵件組討論中，有人提出過一些解決思路，好比這封郵件：

出處：https://mail.python.org/pipermail/python-dev/2006-February/060654.html

它提出了一個lambda args::suite 的想法，支持寫成這樣的形式：

ss = sorted(seq, key=(lambda x::
            try: return abs(x)
            except TypeError: return 0))

可是，Guido 很快就否決了這個思路。

他寫了一篇文章《Language Design Is Not Just Solving Puzzles》來回應：

出處：https://www.artima.com/weblogs/viewpost.jsp?thread=147358

其基本觀點是：不能光顧着解決一個問題/實現某種功能，就引入缺少「Pythonicity」的語言設計。

那麼，爲何 Guido 會認爲這是一種很差的設計呢？

我試着歸納一下，理由是：

• 雙冒號「::」憑空在此引入，可是跟切片語法中的「::」徹底不一樣，並且跟 C++/Perl 中的做用域操做符用法也不一樣
• 即便不用雙冒號，用其它符號表示（好比單冒號），仍是難以接受，由於都會在一個表達式中嵌入縮進代碼塊。這就跟使用花括號和 begin/end 關鍵字來做語句分組（statement grouping）同樣，都使人難以接受
• 在 lambda 中實現其它功能並不重要，這還會讓解析器變得複雜（需區分是否有縮進、記錄縮進級別），顯得小題大作了

簡而言之，他認爲簡潔友好的用戶體驗更爲重要，若是簡潔的語法沒法知足需求，就應該寫成具名函數的形式，而非設計出複雜的匿名函數。

三、爲何 Guido 想移除 lambda？

上文提到的多行 lambda 語句（multi-statement lambda）事件發生在 2006 年，咱們看到了 Guido 不想給 lambda 引入複雜設計的緣由。

可是，早在 2005 年，Guido 就曾經想要從 Python 移除 lambda，他對它的「嫌棄」是一個「歷史悠久」的傳統……

在《The fate of reduce() in Python 3000》這篇短文中，Guido 提出要一次性移除 reduce()、map()、filter() 以及 lambda。

移除 lambda 的理由以下：

• 對於不熟悉 Lisp 或 Scheme 的用戶，lambda 這名字容易形成混淆
• 不少人誤覺得匿名函數能作嵌套函數不能作的事，但其實並沒有區別；存在lambda，就會形成沒必要要的選擇，減小選擇，能夠簡化思惟
• 移除 reduce()、map() 和 filter() 後，就不必寫簡短的局部函數了

回顧一下咱們在前文中總結出的 lambda 的 4 條使用規律，能夠發現它跟幾個高階函數（能夠接收其它函數做爲參數的函數）有較強的「寄生關係」，若是它們能移除了的話，lambda 確實就沒有什麼獨立存留的意義了。

那麼，爲何 Guido 以爲應該移除那幾個高階函數呢？

主要的理由有：

• 能夠替換成更加清晰的列表解析式或者生成器表達式，例如 filter(P,S) 能夠寫成 [x for x in S if P(x)]，map(F, S) 寫成 [F(x) for x in S]
• 至於 reduce()，他說這是最討厭的，除了涉及 + 和 * 的少數用法，其它時候他總要拿出紙筆來畫圖解才能搞清楚。除了顯式地寫循環，他還針對 reduce() 的幾種用法而提出了幾個替代用法，包括引入新的 any() 和 all() 函數

整體而言，Guido 的想法暗合了《The Zen of Python》中的這一條：There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it。

可是回到現實，爲了照顧某些人的習慣，以及對兼容性的考慮，Guido 最後保守地放棄了「清理異端」的計劃。

所以，lambda 得以從 Python 最高獨裁者的手上死裏逃生。直到一年後，它試圖興風做浪（多行表達式），卻慘遭鎮壓。

我彷彿聽到了 Guido 的心裏 OS：當初我想刪除東西的時候，大家百般阻撓，如今大家想添加東西，哼，沒門！……

哈哈，開了個玩笑。

Guido 的全部決定都體現了他的 Pythonic 設計美學、自恰的邏輯一致性以及對社區聲音的權衡。

對於 lambda，我承認他的觀點，而經過回溯語法發展的歷史，我以爲本身對於 Python 的理解變得更爲豐富了。不知道你可有同感？

最後，附上幾篇 Python 程序設計相關的文章做爲延伸閱讀：

一、len(x) 擊敗 x.len()，從內置函數看 Python 的設計思想

二、編程語言之問：什麼時候該借用，什麼時候該創造？

三、Python 爲何要保留顯式的 self ？

四、Python 爲何使用縮進來劃分代碼塊？