深入Python函数编程的一些特性

绑定

细心的读者可能记得我在 第 1 部分的函数技术中指出的限制。特别在 Python 中不能避免表示函数表达式的名称的重新绑定。在 FP 中，名称通常被理解为较长表达式的缩写，但这一说法暗示着“同一表达式总是求出相同的值”。如果标记的名称重新被绑定，这一暗示便不成立。例如，让我们定义一些在函数编程中要用到的快捷表达式，比如：
清单 1. 以下 Python FP 部分的重新绑定要造成故障

>>> car =         lambda         lst: lst[0]>>> cdr =         lambda         lst: lst[1:]>>> sum2 =         lambda         lst: car(lst)+car(cdr(lst))>>> sum2(range(10))1>>> car =         lambda         lst: lst[2]>>> sum2(range(10))5

不幸的是，完全相同的表达式 sum2(range(10)) 在程序中的两处求得两个不同的值，即使该表达式自身并没有在其参数中使用任何可变变量。

幸运的是， functional 模块提供了称为 Bindings 的类（向 Keller 提议）来防止这样的重新绑定（至少在偶然情况下，Python 不会阻止一心想要解除绑定的程序员）。然而使用 Bindings 需要一些额外的语法，这样意外就不太容易发生。在 functional 模块的示例中，Keller 将 Bindings 实例命名为 let （我假定在 ML 家族语言的 let 关键词的后面）。 例如，我们会这样做：
清单 2. 具有安全重新绑定的 Python FP 部分

>>>         from         functional         import         *>>> let = Bindings()>>> let.car =         lambda         lst: lst[0]>>> let.car =         lambda         lst: lst[2]Traceback (innermost last): File "<stdin>", line 1,         in         ? File "d:/tools/functional.py", line 976,         in         __setattr__          raise         BindingError, "Binding '%s' cannot be modified." % namefunctional.BindingError: Binding 'car' cannot be modified.>>> car(range(10))0

很明显，真正的程序必须做一些设置来捕获“绑定错误”，而且他们被抛出也避免了一类问题的出现。

与 Bindings 一起， functional 提供 namespace 函数从 Bindings 实例中获取命名空间（实际上是个字典）。如果希望在 Bindings 中定义的（不可变）命名空间中运算一个表达式，这非常容易实现。Python 的 eval() 函数允许在命名空间中进行运算。 让我们通过一个示例来弄清楚：
清单 3. 使用不可变命名空间的 Python FP 部分

>>> let = Bindings()           # "Real world" function names>>> let.r10 = range(10)>>> let.car =         lambda         lst: lst[0]>>> let.cdr =         lambda         lst: lst[1:]>>> eval('car(r10)+car(cdr(r10))', namespace(let))>>> inv = Bindings()           # "Inverted list" function names>>> inv.r10 = let.r10>>> inv.car =         lambda         lst: lst[-1]>>> inv.cdr =         lambda         lst: lst[:-1]>>> eval('car(r10)+car(cdr(r10))', namespace(inv))17