Python中函數(shù)式編程之不可變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例分析

小編給大家分享一下Python中函數(shù)式編程之不可變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例分析，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

讓我們首先考慮正方形和長方形。如果我們認為在接口方面，忽略了實現(xiàn)細節(jié)，方塊是否是矩形的子類型？

子類型的定義取決于Liskov代換原理。為了成為一個子類型，它必須能夠完成超級類型所做的一切。

如何定義矩形的接口？

zope.interface import Interface
class IRectangleInterface:
get_length:
"""Squares can do that"""
get_width:
"""Squares can do that"""
set_dimensions length width:
"""Uh oh"""

如果這是定義，則方塊不能是矩形的子類型；它們不能響應(yīng)set_dimensions方法，如果長度和寬度不同。

另一種方法是選擇制作矩形。不變.

class IRectangleInterface:
get_length:
"""Squares can do that"""
get_width:
"""Squares can do that"""
with_dimensions length width:
"""Returns a new rectangle"""

現(xiàn)在，一個正方形可以是一個矩形。它可以返回一個新的矩形(通常不是正方形)with_dimensions被稱為，但它不會停止成為一個正方形。

這似乎是一個學(xué)術(shù)問題-直到我們考慮到，從某種意義上說，正方形和長方形是它們兩邊的容器。在我們理解了這個例子之后，更實際的情況是使用更傳統(tǒng)的容器。例如，考慮隨機訪問數(shù)組.

我們有ISquare和IRectangle，和ISquare是IRectangle.

我們希望在隨機訪問數(shù)組中放置矩形：

class IArrayOfRectanglesInterface:
get_element i:
"""Returns Rectangle"""
set_element i rectangle:
"""'rectangle' can be any IRectangle"""

我們也想把正方形放在一個隨機存取數(shù)組中：

class IArrayOfSquareInterface:
get_element i:
"""Returns Square"""
set_element i square:
"""'square' can be any ISquare"""

即使ISquare是IRectangle，任何數(shù)組都不能實現(xiàn)這兩者。IArrayOfSquare和IArrayOfRectangle.

為什么不行?假設(shè)bucket實現(xiàn)兩者。

>>> rectangle make_rectangle 
>>> bucket.set_element rectangle # This is allowed by IArrayOfRectangle
>>> thing bucket.get_element # That has to be a square by IArrayOfSquare
>>> assert thing.height thing.width
Traceback most recent call last:
File "<stdin>" line module
AssertionError

兩者都不能實現(xiàn)，這意味著兩者都不是另一種類型的子類型，盡管ISquare是IRectangle。問題是set_element方法：如果我們有一個只讀數(shù)組，IArrayOfSquare的子類型IArrayOfRectangle.

可變性，都是可變的。IRectangle接口和可變IArrayOf接口使得對類型和子類型的思考變得更加困難-而放棄的能力意味著我們期望類型之間的直觀關(guān)系實際上仍然有效。

突變也可以非局部效果。當(dāng)兩個地方之間的共享對象被一個突變時，就會發(fā)生這種情況。典型的例子是一個線程與另一個線程交互一個共享對象，但是即使在一個單線程程序中，在相距很遠的地方之間共享也很容易?？紤]到在Python中，大多數(shù)對象都可以從許多地方訪問：作為一個模塊全局，或者在堆棧跟蹤中，或者作為一個類屬性。

如果我們不能限制共享，我們可能會考慮限制可變。

下面是一個不可變的矩形，它利用AutoS庫：

attr.frozen
class Rectangeobject:
length attr.
width attr.
classmethod
with_dimensionscls length width:
return clslength width

這里是一個正方形：

attr.frozen
class Squareobject:
side attr.
classmethod
with_dimensionscls length width:
return Rectanglelength width

使用frozen參數(shù)，我們可以很容易地創(chuàng)建一個不可變的類。所有艱苦的寫作工作__setitem__正確的做法是別人做的，對我們來說是完全看不見的。

修改對象仍然是容易的，改變它們幾乎是不可能的

too_long Rectangle 
reasonable attr.evolvetoo_long length

可靠的包裝允許我們有不可變的容器

# Vector of integers
a = pyrsistent.v(1, 2, 3)
# Not a vector of integers
b = a.set(1, "hello")

當(dāng)b不是整數(shù)的向量，任何東西都不會停止。a從成為一個。

萬一a一百萬個元素長了嗎？是b要復(fù)制999 999份嗎？Pyrsistent附帶“大O”性能保證：所有操作都采用O(log n)時間到了。它還附帶了一個可選的C擴展，以提高性能超越大O。

為了修改嵌套對象，它附帶了“轉(zhuǎn)換器”的概念：

blog pyrsistent.
title"My blog"
linkspyrsistent."github" "twitter"
postspyrsistent.
pyrsistent.title"no updates"
content"I'm busy"
pyrsistent.title"still no updates"
content"still busy"
new_blog blog.transform"posts" "content"
"pretty busy"

new_blog將成為不可變的等價物。

'links': 'github' 'twitter'
'posts': 'content': "I'm busy"
'title': 'no updates'
'content': 'pretty busy'
'title': 'still no updates'
'title': 'My blog'

但blog還是一樣的。這意味著任何引用舊對象的人都沒有受到影響：轉(zhuǎn)換只有本土化效果。

當(dāng)分享猖獗時，這是有用的。例如，考慮默認參數(shù)：

silly_suma b extrav :
extra extra.extenda b
return extra

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