这个特定的Python函数组合背后的逻辑是什么？

Question

请考虑以下有关函数组合的Python代码段：

from functools import reduce
def compose(*funcs):
    # compose a group of functions into a single composite (f(g(h(..(x)..)))
    return reduce(lambda f, g: lambda *args, **kwargs: f(g(*args, **kwargs)), funcs)


### --- usage example:
from math import sin, cos, sqrt
mycompositefunc = compose(sin,cos,sqrt)
mycompositefunc(2)

我有两个问题：

1. 有人可以向我解释compose “操作逻辑”吗？ （这个怎么运作？）
2. 是否可以（以及如何？）在不使用reduce的情况下获得相同的东西？

我已经看到这里 ， 这里和这里过 ，我的问题是没有理解什么lambda手段或reduce不会（我觉得我得到的，例如，这2在使用例如将有所第一要素funcs被组成）。 我发现难以理解的是两个lambda如何组合/嵌套并与*args, **kwargs混合的复杂性*args, **kwargs在这里作为reduce第一个参数...

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编辑：

首先，@ Martijn和@Borealid，感谢您的努力和答案以及您献给我的时间。 （抱歉延误，我在业余时间这样做，并不总是有很多......）

好的，现在来看看事实......

关于我的问题的第1点：

在此之前，我意识到我没有真正得到的（但我希望我现在做的）关于那些*args, **kwargs变量参数之前是至少 **kwargs 不是强制性的 （我说得好，对吧？）例如，让我理解为什么mycompositefunc(2)只使用一个（非关键字）传递参数。

然后，我意识到这个例子甚至可以用简单的x替换内部lambda中的*args, **args 。 我想这是因为，在这个例子中，所有3个组合函数（ sin, cos, sqrt ）都期望一个（和一个唯一的）参数...当然，返回一个结果......所以，更具体地说，它的工作原理因为第一个组合函数只需要一个参数（以下其他函数在这里自然只会得到一个参数，这是以前组合函数的结果，所以你不能组成在第一个参数之后需要多个参数的函数...我知道这有点扭曲，但我认为你得到了我想解释的......）

现在，我在这里找到真正不明确的问题：

lambda f, g: lambda *args, **kwargs: f(g(*args, **kwargs))

那个lambda嵌套“魔法”是如何工作的？

有了你应得的所有尊重并且我忍受了你，在我看来你们两个都错了得出结论，最终结果应该是： sqrt(sin(cos(*args, **kw))) 。 它实际上不可能，sqrt函数的设备顺序明显颠倒过来：它不是最后编写的，而是第一个。

我这样说是因为：

>>> mycompositefunc(2)
0.1553124117201235

它的结果等于

>>> sin(cos(sqrt(2)))
0.1553124117201235

而你得到一个错误

>>> sqrt(sin(cos(2)))
[...]
ValueError: math domain error

（这是因为试图将负浮点数设为平方）

#P.S. for completeness:

>>> sqrt(cos(sin(2)))
0.7837731062727799

>>> cos(sin(sqrt(2)))
0.5505562169613818

所以，我明白函数组成将从最后一个到第一个（即：compose（sin，cos，sqrt）=> sin（cos（sqrt（x））））但是“ 为什么？ ”以及如何lambda嵌套“魔法”有效吗？ 仍然有点不清楚...帮助/建议非常感谢！

在第2点（关于重写撰写没有减少）

@Martijn Pieters：你的第一个作曲（“包裹”的作品）起作用并返回完全相同的结果

>>> mp_compfunc = mp_compose(sin,cos,sqrt)
>>> mp_compfunc(2)
0.1553124117201235

不幸的是，展开的版本循环直到RuntimeError: maximum recursion depth exceeded ...

@Borealid：你的foo / bar示例不会有两个以上的函数用于合成，但我认为这只是为了解释不是为了回答第二点，对吧？

Answer 1

lambda签名和调用语法中的*args, **kw语法是传递任意参数的最佳方法。 它们接受任意数量的位置和关键字参数，并将这些参数传递给下一个调用。 您可以将外部lambda的结果写为：

def _anonymous_function_(*args, **kw):
    result_of_g = g(*args, **kw)
    return f(result_of_g)
return _anonymous_function

可以在没有reduce()情况下重写compose函数，如下所示：

def compose(*funcs):
    wrap = lambda f, g: lambda *args, **kw: f(g(*args, **kw))
    result = funcs[0]
    for func in funcs[1:]:
        result = wrap(result, func)
    return result

这与reduce()调用完全相同; 为函数链调用lambda。

因此，序列中的前两个函数是sin和cos ，它们被替换为：

lambda *args, **kw: sin(cos(*args, **kw))

然后将其作为f传递给下一个调用，使用sqrt g ，所以你得到：

lambda *args, **kw: (lambda *args, **kw: sin(cos(*args, **kw)))(sqrt(*args, **kw)))

可以简化为：

lambda *args, **kw: sin(cos(sqrt(*args, **kw)))

因为f()是一个lambda，它将其参数传递给嵌套的sin(cos())调用。

最后，您生成了一个调用sqrt()的函数，其结果传递给cos() ，然后将其输出传递给sin() 。 *args, **kw允许您传入任意数量的参数或关键字参数，因此compose()函数可以应用于除可调用之外的任何内容 ，前提是除了第一个函数之外的所有函数只需要一个参数。