Python 匿名函数 lambda 详解：定义、用法与最佳实践

1.前言

在 Python 编程中，提及函数定义，大多数开发者首先想到的是使用 def 关键字来声明一个标准函数。

def Hello():
    # function body

在 def 语句后，可以添加由圆括号括起来的参数列表。函数体内通常包含多行代码，其中可以存在任意数量的语句和表达式。

除了使用 def 语句定义函数外，Python 还提供了一种生成函数对象的表达式形式：lambda 表达式。该表达式用于创建可随时调用的函数对象。

有时，我们声明的函数仅包含一条执行语句，例如：

def square(x):
    return x*2

（此处省略具体代码示例，指代前文提到的单行函数定义）。注意，lambda 函数返回的是函数对象本身，而非将其赋值给变量名，因此它也被称为匿名函数。lambda 表达式的一般语法结构为：关键字 lambda，后接一个或多个参数，接着是冒号，最后是一个表达式。

lambda argument1, argument2, ... argumentN: expression using argument

lambda 表达式返回的函数对象，其工作机制与通过 def 创建并赋值后的函数对象完全一致。一个 lambda 函数可以接受任意数量的参数，但其函数体必须限制为单个表达式。

2.如何使用 lambda

lambda 表达式只能包含一个表达式，通常用于定义内联函数，或者用于推迟某些代码的执行。

回顾上述平方的例子：

def square(x):
    return x*x

a_list = [1, 2, 3, 4, 5]
aa_list = list(map(square, a_list))
print(aa_list) # [1, 4, 9, 16, 25]

上述代码展示了 lambda 函数的典型使用场景：它用更少的代码行实现了功能，并避免了创建仅使用一次的命名函数（从而减少内存占用）。你可以编写一个将参数平方的 lambda 函数： lambda x: x*2 ，并将其与 map 函数结合使用，以对列表中的所有元素进行平方运算：

a_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
aa_list = list(map(lambda x: x*2, a_list))
print(aa_list) # [2, 4, 6, 8, 10, 12]

如果在短时间内需要一个小型函数，可以使用 lambda 函数——例如作为 map 或 filter 等高阶函数的参数。我们可以利用 lambda 来筛选列表中的偶数：

a_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
aa_list = list(filter(lambda x: x%2==0, a_list))
print(aa_list) # [2, 4, 6]

lambda 函数是在其被使用的地方定义的，这意味着内存中不会存在命名的函数对象。如果某个函数仅在单一位置使用，使用 lambda 函数可以避免代码混乱，使逻辑更加清晰。

此外，还可以从其他函数中返回 lambda 函数。如果你需要创建多个乘以特定数字的函数（例如加倍、三倍等），lambda 可以提供帮助。你可以创建一个函数 multiplyBy ，而非定义多个独立函数，如下所示，然后通过不同参数多次调用此函数，以生成双倍、三倍等特定功能的函数：

def muliplyBy (n):
  return lambda x: x*n
  
double = multiplyBy(2)
triple = muliplyBy(3)
times10 = multiplyBy(10)

lambda 函数从父函数获取值 n，因此在 double 中 n 的值为 2，在三倍中为 3，在 times10 中为 10。现在，使用参数调用这些生成的函数将执行相应的乘法操作。

double(6)
> 12
triple(5)
> 15
times10(12)
> 120

如果在这里不使用 lambda 函数，则需要在 multiplyBy 中定义一个不同的常规函数，

具体实现如下所示：

def muliplyBy (x):
  def temp (n):
    return x*n
  return temp

使用 lambda 函数可以使用一半的代码行数，并使代码更具可读性。

3.总结

• lambda 是一个表达式，而不是语句。因此，lambda 能够出现在 Python 语法不允许 def 出现的地方。例如，它可以出现在列表字面量中或者函数调用的参数中。而使用 def 语句定义的函数虽然能通过名称引用，但必须在其他地方创建。作为一个表达式，lambda 返回一个值（即一个新的函数对象），可以选择性地将其赋值给一个变量。
• lambda 的主体是一个单独的表达式，而不是一个代码块。lambda 的主体可以像 def 函数体的 return 语句一样，将结果写为一个裸露的表达式，而不需要显式的 return 语句。
• lambda 旨在用于编写简单的函数，而 def 则用于处理更复杂、更大的任务。

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