在 Python 中为函数组合提供语法糖是个好主意吗？

Question

前段时间我查看了 Haskell 文档，发现它的函数式组合运算符非常好。所以我实现了这个小装饰器：

from functools import partial

class _compfunc(partial):
    def __lshift__(self, y):
        f = lambda *args, **kwargs: self.func(y(*args, **kwargs)) 
        return _compfunc(f)

    def __rshift__(self, y):
        f = lambda *args, **kwargs: y(self.func(*args, **kwargs)) 
        return _compfunc(f)

def composable(f):
    return _compfunc(f)

@composable    
def f1(x):
    return x * 2

@composable
def f2(x):
    return  x + 3

@composable
def f3(x):
    return (-1) * x

@composable
def f4(a):
    return a + [0]

print (f1 >> f2 >> f3)(3) #-9
print (f4 >> f1)([1, 2]) #[1, 2, 0, 1, 2, 0]
print (f4 << f1)([1, 2]) #[1, 2, 1, 2, 0]

问题： 如果没有语言支持，我们就不能像这样在内置函数或 lambdas 上使用这种语法：

((lambda x: x + 3) >> abs)(2)

问题： 有用吗？值得在 python 邮件列表上讨论吗？

Answer 1

恕我直言：不，不是。虽然我喜欢 Haskell，但这似乎不适合 Python。而不是(f1 >> f2 >> f3)，你可以做compose(f1, f2, f3)，这可以解决你的问题——你可以将它与任何可调用的对象一起使用，而不会出现任何重载、装饰或更改核心（IIRC 有人已经提议functools.compose 至少一次；我不能马上找到）。

此外，语言定义现在被冻结了，所以他们可能无论如何都会拒绝这种改变——见PEP 3003。

Answer 2

函数组合在 Python 中并不是一个超级常见的操作，尤其是在显然需要组合运算符的情况下。如果添加了某些内容，我不确定我是否喜欢为 Python 选择 << 和 >>，这对我来说并不像对您而言那么明显。

我怀疑很多人会更喜欢函数compose，它的顺序没有问题：compose(f, g)(x) 表示f(g(x))，与数学中的o 和. 的顺序相同在哈斯克尔。 Python 尽量避免在英语单词可以使用的情况下使用标点符号，尤其是当特殊字符没有广为人知的含义时。 （对于看起来太有用而不能忽略的东西，例如 @ 用于装饰器（犹豫不决）和 * 和 ** 用于函数参数。）

如果您确实选择将其发送到 python-ideas，如果您可以在 stdlib 或流行的 Python 库中找到一些函数组合可以使代码更清晰、更易于编写的实例，那么您可能会赢得更多的人、可维护或高效。

Answer 3

您可以使用reduce 进行操作，尽管调用顺序仅为从左到右：

def f1(a):
    return a+1

def f2(a):
    return a+10

def f3(a):
    return a+100

def call(a,f):
    return f(a)


reduce(call, (f1, f2, f3), 5)
# 5 -> f1 -> f2 -> f3 -> 116
reduce(call, ((lambda x: x+3), abs), 2)
# 5

Answer 4

我没有足够的 Python 经验来判断语言更改是否值得。但我想描述当前语言的可用选项。

为避免产生意外行为，理想情况下，函数组合应遵循标准数学（或 Haskell）操作顺序，即，f ∘ g ∘ h 应意味着应用 h，然后是 g，然后是 f。

如果你想在 Python 中使用现有的运算符，比如 <<，正如你提到的，你会遇到 lambdas 和内置函数的问题。除了__lshift__ 之外，您还可以通过定义反射版本__rlshift__ 让您的生活更轻松。这样，与 composable 对象相邻的 lambda/built-ins 将得到处理。当您确实有两个相邻的 lambda/内置插件时，您需要使用 composable 显式转换（仅其中一个），正如 @si14 建议的那样。注意我的意思是__rlshift__，而不是__rshift__；事实上，我完全不建议使用__rshift__，因为尽管操作符的形状提供了方向提示，但顺序变化令人困惑。

但您可能需要考虑另一种方法。 Ferdinand Jamitzky 有一个 great recipe 用于在 Python 中定义伪中缀运算符，即使在内置函数上也可以使用。有了这个，你可以写f |o| g进行函数组合，实际上看起来很合理。