Лямбда-вирази та декоратори

Лямбда-вирази та функції вищого порядку

lambda parameters: expression створює функцію з одного виразу. Вона доречна для короткого ключа сортування, але не для складної логіки з багатьма умовами. Для багаторазового використання краще іменована def із docstring та анотаціями. Присвоєння лямбди змінній зазвичай погіршує діагностику й суперечить стилю PEP 8: https://peps.python.org/pep-0008/.

sorted(records, key=...) обчислює ключ для кожного запису. Кортеж ключів задає послідовність критеріїв. Знак мінус перед числовим балом дозволяє сортувати бал за спаданням, а ім’я – за зростанням. itemgetter повертає функцію читання елемента; attrgetter так само читає атрибут об’єкта, який стане звичним після теми 8. Довідка: https://docs.python.org/3.14/library/operator.html.

Приклад. Рейтинг студентів

from functools import partial, reduce
from operator import add, itemgetter

students = [("Олена", 90), ("Ігор", 75), ("Анна", 90)]
ranked = sorted(students, key=lambda row: (-row[1], row[0]))
print(ranked)
scores = list(map(itemgetter(1), students))
passed = list(filter(lambda score: score >= 80, scores))
print(scores, passed)
print(reduce(add, scores, 0))
round_one = partial(round, ndigits=1)
print(list(map(round_one, [2.34, 5.67])))

[('Анна', 90), ('Олена', 90), ('Ігор', 75)]
[90, 75, 90] [90, 90]
255
[2.3, 5.7]

map і filter повертають ліниві ітератори. Включення часто легше читати: [row[1] for row in students] явно називає перетворення. reduce(add, scores, 0) демонструє згортку, але для суми простіше sum(scores). Початкове значення робить результат визначеним і для порожнього набору. partial фіксує частину аргументів, створюючи новий об’єкт виклику.

Пізнє зв’язування в циклі

Замикання читає значення змінної під час виклику, а не робить автоматичну копію на кожній ітерації. Тому три функції, які звертаються до одного i, можуть повернути однакове останнє значення. Зафіксувати поточне значення можна аргументом за замовчуванням або окремим викликом фабрики функцій.

wrong = [lambda: i for i in range(3)]
right = [lambda i=i: i for i in range(3)]
print([func() for func in wrong])
print([func() for func in right])

[2, 2, 2]
[0, 1, 2]

Перший рядок навмисно показує помилку. Так само можуть поводитися функції def, створені у циклі: причина в області видимості, а не в особливій «неправильності» лямбд.

Декоратор як обгортка функції

Декоратор (decorator) отримує функцію й повертає об’єкт, який замінює її в місці визначення. Для звичайної обгортки це інша функція. Запис @timer перед def work відповідає work = timer(work). Декоратор застосовується один раз під час визначення, а тіло обгортки – на кожному виклику (рис. 7.5). https://peps.python.org/pep-0318/.

Рис. 7.5. Заміна функції обгорткою

Обгортка має передати аргументи, повернути результат і не приховувати несподівані помилки. functools.wraps переносить ім’я, документацію та інші метадані, а __wrapped__ дає доступ до оригіналу. Без цього журнал і документація можуть показувати wrapper для всіх різних функцій.

Для універсальної типізації використаємо ParamSpec: він позначає весь список параметрів оригіналу, а TypeVar – тип результату. Це короткий огляд; докладна типізація буде в темі 16. Старий запис через фабрики тут явно показує роль параметрів типу.

from collections.abc import Callable
from functools import wraps
from typing import ParamSpec, TypeVar

P = ParamSpec("P")
R = TypeVar("R")


def announce(func: Callable[P, R]) -> Callable[P, R]:
    @wraps(func)
    def wrapper(*args: P.args, **kwargs: P.kwargs) -> R:
        print("Виклик:", func.__name__)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper


@announce
def square(value: int) -> int:
    """Квадрат цілого числа."""
    return value * value


print(square(4), square.__name__)

Виклик: square
16 square

Метадані не дорівнюють поведінці: wraps не перевіряє правильність передавання параметрів. Якщо обгортка забуде return, користувач отримає None. Якщо викликати func двічі, подвоїться побічний ефект. У тесті перевіряйте і результат, і число реальних викликів.