Python 作为最近非常热门的语言，网络上有着许多相关教程。这里分享一些网上不常见的、但在我个人使用过程中感受到十分有趣的好用用法：如何灵活运用函数对象这个概念。

前情提要

这篇博客解释了 Python 中的函数对象的相关概念。简单来说，Python 中函数也是一个对象，具备 id、类型和值。通俗来讲，就是函数和一个普通变量没有区别，所以你可以把一个函数作为参数传递、作为变量赋值等等。

>>> def func():
...     print("Hello, world.")
...
>>> hello = func # 赋值
>>> hello()
Hello, world.

如何写一个 switch 语句

C/C++、Java 等语言中有 switch 分支语句，作为 if 分支语句的补充。在更为现代的语言如 Rust、Scala 等语言中有 match 语句做分支匹配。但 Python 只有 if。例如，在有很多个分支时，通常 Python 会这样写：

if foo == 1:
    run1()
elif foo == 2:
    run2()
elif foo == 3:
    run3()
else:
    runOther()

那么有没有类似 switch 语句的写法呢？Python 中可以借助字典，配合函数作为对象这一事实完成这个任务：

switch = {
    1: run1,
    2: run2,
    3: run3
}

switch[foo]()

注意这段代码并不等价于上面的 if 分支写法。这一段代码定义了一个字典名为 switch，其字典键是我们判断分支时的值，而字典值是函数（注意不要加括号）。于是 switch[foo] 就可以找到相应的函数对象，再使用一对儿括号 () 进行函数的调用即可。但是，这里没有处理 if 语句中最后一个 else 的情况。

对于这种需求，需要使用字典的方法 dict.get：

switch = {
    1: run1,
    2: run2,
    3: run3
}

switch.get(foo, runOther)()

get 方法接收两个参数，第一个是需要查找的字典键，第二个是如果没找到这个字典键时返回一个什么值。于是，如果 foo 是 1、2、3 中的一个，get 会返回相应的函数 run1, run2, run3，而如果是其它值，会返回 runOther 函数。最后依然，使用一对儿括号 () 进行函数的调用。这样这段代码与最开始的 if 分支语句的逻辑就是完全一样的了。

注意因为是字典，键不仅可以是数值，也可以是各种对象，只要可哈希即可。

看完你可能觉得何必这样大费周章，if 也没什么不好。的确，你总是可以用 if 解决，但是代码会比较混乱。使用这种写法的好处是：

  1. 分支逻辑先打包成函数，再通过字典做键值映射，逻辑更为清晰，代码更为美观。

  2. 促进对程序逻辑的封装。

  3. 有函数式编程的思想，有利于使代码更进一步偏向于函数式。

此外，也可以将一组函数放到一个列表里，通过下标调用或是遍历调用，在一些情况下有非常好的效果。

相关内容

提到函数式就顺带提一下 Python 中的三个内置函数 map、reduce 和 filter。这三个函数都是对一个序列进行某种操作。以 map 为例，它是对序列中的每个元素都执行一个函数。例如：

def double(x):
    return 2 * x
	
array = [1, 2, 3, 4]

# 对 array 中对每个元素执行 double 函数
result = map(double, array)
# 近似等于
result = []
for val in array:
    result.append(double(val))

这种操作显然非常常见，在一开始学编程时会更多地把函数看作一个计算过程。那么函数式的思想之一就是把函数作为一种有逻辑的对象，可以作用于其它对象上。这种方式可以极大简化代码，可读性很高，并且易于进行底层优化。

上面的之所以说近似等于，是因为 map 真正的返回值是一个迭代器，并不是列表。

更多细节可参考：

英文：Python Tips: Map, Filter and Reduce

中文：简书：Python 高阶函数 filter、map、reduce 的使用

map 和 reduce 的组合在工程应用中极其实用，由谷歌最先提出的 MapReduce 成为了分布式计算领域的著名技术。大家有兴趣可以自行探索。