Lambda 表达式有何用处？如何使用？

在Python、C++等语言里都有Lambda表达式，不知道其有何用。
查了wiki （http://zh.wikipedia.org/wiki/%CE%9B%E6%BC%94%E7%AE%97），里边的数学理论和编译原理有些看不懂。
谁能用比较形象、简洁的几句话讲讲Lambda表达式的重要意义？
最好还能有一些比较简单的例子让我知道如何使用。谢谢！

有关回应 · 2021-5-25 14:44:55

简单来说，编程中提到的 lambda 表达式，通常是在需要一个函数，但是又不想费神去命名一个函数的场合下使用，也就是指匿名函数。这一用法跟所谓 λ 演算（题目说明里的维基链接）的关系，有点像原子弹和质能方程的关系，差别其实还是挺大的。

不谈形式化的 λ 演算，只说有实际用途的匿名函数。先举一个普通的 Python 例子：将一个 list 里的每个元素都平方：

map( lambda x: x*x, [y for y in range(10)] )

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这个写法要好过

def sq(x): return x * xmap(sq, [y for y in range(10)])

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，因为后者多定义了一个（污染环境的）函数，尤其如果这个函数只会使用一次的话。而且第一种写法实际上更易读，因为那个映射到列表上的函数具体是要做什么，非常一目了然。如果你仔细观察自己的代码，会发现这种场景其实很常见：你在某处就真的只需要一个能做一件事情的函数而已，连它叫什么名字都无关紧要。Lambda 表达式就可以用来做这件事。

进一步讲，匿名函数本质上就是一个函数，它所抽象出来的东西是一组运算。这是什么意思呢？类比

a = [1, 2, 3]

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和

f = lambda x : x + 1

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，你会发现，等号右边的东西完全可以脱离等号左边的东西而存在，等号左边的名字只是右边之实体的标识符。如果你能习惯 [1, 2, 3] 单独存在，那么 lambda x : x + 1 也能单独存在其实也就不难理解了，它的意义就是给「某个数加一」这一运算本身。

现在回头来看 map() 函数，它可以将一个函数映射到一个可枚举类型上面。沿用上面给出的 a 和 f，可以写：

map(f, a)

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也就是将函数 f 依次套用在 a 的每一个元素上面，获得结果 [2, 3, 4]。现在用 lambda 表达式来替换 f，就变成：

map( lambda x : x + 1, [1, 2, 3] )

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会不会觉得现在很一目了然了？尤其是类比

a = [1, 2, 3]r = []for each in a: r.append(each+1)

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这样的写法时，你会发现自己如果能将「遍历列表，给遇到的每个元素都做某种运算」的过程从一个循环里抽象出来成为一个函数 map，然后用 lambda 表达式将这种运算作为参数传给 map 的话，考虑事情的思维层级会高出一些来，需要顾及的细节也少了一点。Python 之中，类似能用到 lambda 表达式的「高级」函数还有 reduce、filter 等等，很多语言也都有这样的工具（不过这些特性最好不要在 Python 中用太多，原因详见 http://www.zhihu.com/question/19794855/answer/12987428 的评论部分）。这种能够接受一个函数作为参数的函数叫做「高阶函数」（higher-order function），是来自函数式编程（functional programming）的思想。

和其他很多语言相比，Python 的 lambda 限制多多，最严重的当属它只能由一条表达式组成。这个限制主要是为了防止滥用，因为当人们发觉 lambda 很方便，就比较容易滥用，可是用多了会让程序看起来不那么清晰，毕竟每个人对于抽象层级的忍耐 / 理解程度都有所不同。

有关回应 · 2021-5-25 14:44:56

答主对Java比较熟悉，就用Java来讲一讲吧。

[h1]什么是Lambda?[/h1]我们知道，对于一个Java变量，我们可以赋给其一个“值”。

如果你想把“一块代码”赋给一个Java变量，应该怎么做呢？
比如，我想把右边那块代码，赋给一个叫做aBlockOfCode的Java变量：

在Java 8之前，这个是做不到的。但是Java 8问世之后，利用Lambda特性，就可以做到了。

当然，这个并不是一个很简洁的写法。所以，为了使这个赋值操作更加elegant, 我们可以移除一些没用的声明。

这样，我们就成功的非常优雅的把“一块代码”赋给了一个变量。而“这块代码”，或者说“这个被赋给一个变量的函数”，就是一个Lambda表达式。
但是这里仍然有一个问题，就是变量aBlockOfCode的类型应该是什么？
在Java 8里面，所有的Lambda的类型都是一个接口，而Lambda表达式本身，也就是”那段代码“，需要是这个接口的实现。这是我认为理解Lambda的一个关键所在，简而言之就是，Lambda表达式本身就是一个接口的实现。直接这样说可能还是有点让人困扰，我们继续看看例子。我们给上面的aBlockOfCode加上一个类型：

这种只有一个接口函数需要被实现的接口类型，我们叫它”函数式接口“。为了避免后来的人在这个接口中增加接口函数导致其有多个接口函数需要被实现，变成"非函数接口”，我们可以在这个上面加上一个声明@FunctionalInterface, 这样别人就无法在里面添加新的接口函数了：

这样，我们就得到了一个完整的Lambda表达式声明：

[h1]Lambda表达式有什么作用?[/h1]最直观的作用就是使得代码变得异常简洁。
我们可以对比一下Lambda表达式和传统的Java对同一个接口的实现：

这两种写法本质上是等价的。但是显然，Java 8中的写法更加优雅简洁。并且，由于Lambda可以直接赋值给一个变量，我们就可以直接把Lambda作为参数传给函数, 而传统的Java必须有明确的接口实现的定义，初始化才行：

有些情况下，这个接口实现只需要用到一次。传统的Java 7必须要求你定义一个“污染环境”的接口实现MyInterfaceImpl，而相较之下Java 8的Lambda, 就显得干净很多。

[h1]Lambda结合FunctionalInterface Lib, forEach, stream()，method reference等新特性可以使代码变的更加简洁！[/h1]直接上例子。
假设Person的定义和List的值都给定。

现在需要你打印出guiltyPersons List里面所有LastName以"Z"开头的人的FirstName。
原生态Lambda写法：定义两个函数式接口，定义一个静态函数，调用静态函数并给参数赋值Lambda表达式。

这个代码实际上已经比较简洁了，但是我们还可以更简洁么？
当然可以。在Java 8中有一个函数式接口的包，里面定义了大量可能用到的函数式接口（java.util.function (Java Platform SE 8 )）。所以，我们在这里压根都不需要定义NameChecker和Executor这两个函数式接口，直接用Java 8函数式接口包里的Predicate和Consumer就可以了——因为他们这一对的接口定义和NameChecker/Executor其实是一样的。

第一步简化 - 利用函数式接口包：

静态函数里面的for each循环其实是非常碍眼的。这里可以利用Iterable自带的forEach()来替代。forEach()本身可以接受一个Consumer 参数。
第二步简化 - 用Iterable.forEach()取代foreach loop：

由于静态函数其实只是对List进行了一通操作，这里我们可以甩掉静态函数，直接使用stream()特性来完成。stream()的几个方法都是接受Predicate，Consumer等参数的（java.util.stream (Java Platform SE 8 )）。你理解了上面的内容，stream()这里就非常好理解了，并不需要多做解释。
第三步简化 - 利用stream()替代静态函数：

对比最开始的Lambda写法，这里已经非常非常简洁了。但是如果，我们的要求变一下，变成print这个人的全部信息，及p -> System.out.println(p); 那么还可以利用Method reference来继续简化。所谓Method reference, 就是用已经写好的别的Object/Class的method来代替Lambda expression。格式如下：

第四步简化 - 如果是println(p)，则可以利用Method reference代替forEach中的Lambda表达式：

这基本上就是能写的最简洁的版本了。

[h1]Lambda配合Optional可以使Java对于null的处理变的异常优雅[/h1]这里假设我们有一个person object，以及一个person object的Optional wrapper:

Optional如果不结合Lambda使用的话，并不能使原来繁琐的null check变的简单。

只有当Optional结合Lambda一起使用的时候，才能发挥出其真正的威力！
我们现在就来对比一下下面四种常见的null处理中，Java 8的Lambda+Optional和传统Java两者之间对于null的处理差异。
情况一 - 存在则开干

情况二 - 存在则返回，无则返回屁

情况三 - 存在则返回，无则由函数产生

情况四 - 夺命连环null检查

由上述四种情况可以清楚地看到，Optional+Lambda可以让我们少写很多ifElse块。尤其是对于情况四那种夺命连环null检查，传统java的写法显得冗长难懂，而新的Optional+Lambda则清新脱俗，清楚简洁。

关于Java的Lambda, 还有东西需要讨论和学习。比如如何handle lambda exception，如何利用Lambda的特性来进行parallel processing等。总之，我只是一如既往地介绍个大概，让你大概知道，哦！原来是这样子就OK了。网上关于Lambda有很多相关的教程，多看多练。假以时日，必定有所精益。

有关回应 · 2021-5-25 14:44:57

lambda表达式在函数式编程理论里，和Python、C++这样语言的实践中意义略有不同。对于Python和C++这样的语言来说，Lambda表达式就是：能嵌入到其他表达式当中的匿名函数（闭包）。
它的第一个重要意义是可以在表达式当中直接定义一个函数，而不需要将定义函数和表达式分开，这样有助于将逻辑用更紧凑的方式表达出来。
它的第二个重要意义是引入了闭包。基本上来说常见的支持lambda表达式的语言里，不存在不支持闭包的lambda表达式；从函数式编程的角度来说，支持闭包也是很重要的。闭包是指将当前作用域中的变量通过值或者引用的方式封装到lambda表达式当中，成为表达式的一部分，它使你的lambda表达式从一个普通的函数变成了一个带隐藏参数的函数。
它的第三个重要意义（如果有的话）是允许函数作为一个对象来进行传递。某些语言由于历史原因，只有匿名函数可以作为对象传递，而具名函数不可以，比如PHP。

有关回应 · 2021-5-25 14:44:58

说说例子吧，我一般会在sorted, max, 这类函数里的key用lambda.
比如有一个比较复杂的数组结构，s = [('a', 3), ('b', 2), ('c', 1)]
对这个数组用第二个元素排序。可以写成 sorted(s, key=lambda x:x[1])

有关回应 · 2021-5-25 14:44:59

在实用编程界 Lambda 表达式就是没名字的函数。
在理论界 Lambda 表达式就是 Lambda 表达式，什么东西都是 Lambda 表达式，而且我会告诉你理论界所有的「函数」入口参数都只有一个么？

Lambda 表达式有何用处？如何使用？

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