簡單來說,編程中提到的 lambda 運算式,通常是在需要一個函數,但是又不想費神去命名一個函數的場合下使用,也就是指匿名函數。這一用法跟所謂 λ 演算(題目說明裡的維基連結)的關係,有點像原子彈和質能方程的關係,差別其實還是挺大的。
不談形式化的 λ 演算,只說有實際用途的匿名函數。先舉一個普通的 Python 例子:將一個 list 裡的每個元素都平方:
map( lambda x: x*x, [y for y in range(10)] )
這個寫法要好過
def sq(x): return x * xmap(sq, [y for y in range(10)])
,因為後者多定義了一個(汙染環境的)函數,尤其如果這個函數只會使用一次的話。而且第一種寫法實際上更易讀,因為那個映射到列表上的函數具體是要做什麼,非常一目瞭然。如果你仔細觀察自己的代碼,會發現這種情境其實很常見:你在某處就真的只需要一個能做一件事情的函數而已,連它叫什麼名字都無關緊要。Lambda 運算式就可以用來做這件事。
進一步講,匿名函數本質上就是一個函數,它所抽象出來的東西是一組運算。這是什麼意思呢?類比
a = [1, 2, 3]
和
f = lambda x : x + 1
,你會發現,等號右邊的東西完全可以脫離等號左邊的東西而存在,等號左邊的名字只是右邊之實體的標識符。如果你能習慣 [1, 2, 3] 單獨存在,那麼 lambda x : x + 1 也能單獨存在其實也就不難理解了,它的意義就是給「某個數加一」這一運算本身。
現在回頭來看 map() 函數,它可以將一個函數映射到一個可枚舉類型上面。沿用上面給出的 a 和 f,可以寫:
map(f, a)
也就是將函數 f 依次套用在 a 的每一個元素上面,獲得結果 [2, 3, 4]。現在用 lambda 運算式來替換 f,就變成:
map( lambda x : x + 1, [1, 2, 3] )
會不會覺得現在很一目瞭然了?尤其是類比
a = [1, 2, 3]r = []for each in a: r.append(each+1)
這樣的寫法時,你會發現自己如果能將「遍曆列表,給遇到的每個元素都做某種運算」的過程從一個迴圈裡抽象出來成為一個函數 map,然後用 lambda 運算式將這種運算作為參數傳給 map 的話,考慮事情的思維層級會高出一些來,需要顧及的細節也少了一點。Python 之中,類似能用到 lambda 運算式的「進階」函數還有 reduce、filter 等等,很多語言也都有這樣的工具(不過這些特性最好不要在 Python 中用太多。這種能夠接受一個函數作為參數的函數叫做「高階函數」(higher-order function),是來自函數式編程(functional programming)的思想。
和其他很多語言相比,Python 的 lambda 限制多多,最嚴重的當屬它只能由一條運算式組成。這個限制主要是為了防止濫用,因為當人們發覺 lambda 很方便,就比較容易濫用,可是用多了會讓程式看起來不那麼清晰,畢竟每個人對於抽象層級的忍耐 / 理解程度都有所不同。