基本概念

在第五章中，我们学习了几种 Python 的数据类型，例如字符串、列表、字典等等；但也有几个类型并没有讲解，函数类型就是其中之一。我们将在本节对其进行详细地介绍。

前面介绍过，在 Python 中，函数相当于方法，本质上是一段可以复用的代码。我们可以通过调用的方式，让函数执行其内部的代码。对于开发人员而言，这部分很容易理解。但是，这只是函数的而一个方面；从另一方面看，函数也是 Python 里的一种数据类型，我们可以把一个函数看作是类型为函数的一个对象。

换句话来说，当我们使用 def 语句在 Python 中定义一个新函数时，我们实际上创建了一个数据类型为 function 的新对象，对象名就是函数名。

举个例子：

def add(x, y):
    return x + y

在此例中，我们使用 def 语句定义了一个名为 add 的函数；如果换一个角度，我们也可以说：我们使用 def 语句定义了一个名为 add 的对象，其类型为 function。

Python 将一个函数视为对象，可以为程序开发带来很多好处，例如：

• 可以将函数作为参数传递给另一个函数。
• 可以作为返回值，从一个函数返回另一个函数。
• 可以将函数存储在数据结构中。

下面，让我们看几个具体的示例。

基本用法

以下的这些例子，将为我们说明如何以对象的方式使用函数：

1. 函数作为参数传递给另一个函数

def apply_operation(operation, x, y):
    return operation(x, y)
 
def add(x, y):
    return x + y
 
def subtract(x, y):
    return x - y
 
result1 = apply_operation(add, 3, 4)    # 返回 7
result2 = apply_operation(subtract, 3, 4)   # 返回 -1

在此例中，我们定义了一个名为 apply_operation 的函数，它有三个参数：operation，它是一个函数，以及 x 和 y，它们都是数字。apply_operation 函数调用 operation 函数，并将 x 和 y 作为参数传递给 operation 函数，最后返回结果。

我们接着定义了两个名为 add 和 subtract 的函数，它们接受两个数字作为参数并返回加法或减法结果。然后，我们将这些函数作为 operation 参数传递给了 apply_operation 函数以执行加法或减法。

2. 从一个函数返回另一个函数

def make_multiplier(n):
    def multiplier(x):
        return n * x
    return multiplier
 
double = make_multiplier(2)
triple = make_multiplier(3)
 
result1 = double(4)    # 返回 8
result2 = triple(4)    # 返回 12

在此例中，我们定义了一个名为 make_multiplier 的函数，它有一个参数 n。make_multiplier函数定义了一个名为 multiplier 的嵌套函数，它接受一个参数 x 并返回 n 和 x 的乘积。make_multiplier函数然后返回 multiplier 函数。

我们可以为 make_multiplier 函数传递不同的 n 值，这样就可以创建若干个将数字乘以特定因子的新函数。在此例中，我们创建了两个名为 double 和 triple 的函数，它们将数字分别乘以 2 和 3。最后，我们使用不同的参数调用这些函数以执行乘法。

3. 可以将函数存储在数据结构中

def add(x, y):
    return x + y
 
def subtract(x, y):
    return x - y
 
operations = {'add': add, 'subtract': subtract}
 
result1 = operations['add'](3, 4)    # 返回 7
result2 = operations['subtract'](3, 4)   # 返回 -1

在此示例中，我们定义了两个名为 add 和 subtract 的函数，它们分别执行加法和减法操作。然后，我们创建了一个名为 operations 的字典，将字符串键映射到函数值。我们可以使用字符串键访问 operations 字典中的函数，然后使用适当的参数调用函数。

通过这几个示例，我们可以看到，Python 将函数视为对象，确实可以使 Python 语言更加灵活和强大，进而允许开发人员使用更复杂的编程技术。

总结

综上所述，在 Python 中，函数可以被看作是一种数据类型为 function 的对象，并且可以像 Python 语言中的其他对象一样被我们操作和使用。这在很大程度上增加了 Python 语言的灵活性。