说说 Python 中的 Operator 模块

Python 中的 Operator 模块可以让它支持函数式编程。

1 计算函数

假设我们需要一个计算阶乘的函数，一般做法是使用递归。如果使用函数式编程，可以有两种方式，一种 lambda，另一种使用 Operator 模块中的算术函数。我们做个比较。

首先使用 lambda 方式来实现：

from functools import reduce
def fact(n):
    return reduce(lambda a, b: a * b, range(1, n + 1))

这里用到了 reduce 方法，reduce() 函数语法：reduce(function, iterable[, initializer])。其中的 function 函数有两个参数。reduce() 函数会先对集合中的第 1、2 个元素进行 function 函数处理，得到的结果再与第三个元素进行 function 函数处理，最后得到一个结果¹。

reduce() 函数中的 function 使用 lambda 表达式。第二个入参 iterable 使用 range() 方法来生成。

接着使用 Operator 模块中的 mul 函数来实现阶乘：

from operator import mul
def factWithMul(n):
    return reduce(mul, range(1, n + 1))

相对来说，使用 Operator 模块中的计算函数，代码更加简洁。

从源码上分析，mul 函数就是计算两个入参的乘积：

def mul(a, b):
    "Same as a * b."
    return a * b

Operator 模块内部还定义了很多类似的计算函数，比如：

2 过滤函数

operator 模块中还有一类函数能够起到条件过滤的作用。

首先介绍 itemgetter 函数。假设定义了一个 f 函数，f = itemgetter(2)，那么如果调用 f(r)，实际会返回 r[2]。也就是说，传入的入参 r，最终返回的只是 r 的索引值为 2 （从 1 开始计算）那一部分。

itemgetter 函数应用场景是：根据元组的某个字段对元组列表进行排序。比如我们有一段 JSON 格式的城市数据，需要对其简称进行排序：

from operator import itemgetter

metro_areas = [('Tokyo', 'JP', 36.933, (35.689722, 139.691667)), ('Delhi NCR', 'IN', 21.935, (28.613889, 77.208889)),
               ('Mexico City', 'MX', 20.142, (19.433333, -99.133333)),
               ('New York-Newark', 'US', 20.104, (40.808611, -74.020386)),
               ('Sao Paulo', 'BR', 19.649, (-23.547778, -46.635833)),
               ]
for city in sorted(metro_areas, key=itemgetter(1)):
    logging.info('city -> %s', city)

运行结果：

INFO - city -> ('Sao Paulo', 'BR', 19.649, (-23.547778, -46.635833))
INFO - city -> ('Delhi NCR', 'IN', 21.935, (28.613889, 77.208889))
INFO - city -> ('Tokyo', 'JP', 36.933, (35.689722, 139.691667))
INFO - city -> ('Mexico City', 'MX', 20.142, (19.433333, -99.133333))
INFO - city -> ('New York-Newark', 'US', 20.104, (40.808611, -74.020386))

城市数据数组中的每一个元素，拆分来看，就是元组形式。 itemgetter 函数取出元组的第二个值作为 sorted 函数的排序依据。

如果传入 itemgetter 的入参不止一个，那么它就是一个过滤函数，只把需要的列过滤出来。

比如我们只需要城市数组中的城市简称与所在坐标，就可以这么做：

cc_name = itemgetter(1, 3)
for city in metro_areas:
logging.info('city -> %s', cc_name(city))

运行结果：

INFO - city -> ('JP', (35.689722, 139.691667))
INFO - city -> ('IN', (28.613889, 77.208889))
INFO - city -> ('MX', (19.433333, -99.133333))
INFO - city -> ('US', (40.808611, -74.020386))
INFO - city -> ('BR', (-23.547778, -46.635833))

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1. 说说 Python 中的高阶函数.
2. Luciano Ramalho (作者)，安道，吴珂 (译者)．流畅的Python[M]．人民邮电出版社，2017:265-269.