python：模拟内置函数map的实现

python 的内置函数map可以对一个迭代器/序列中的每个元素进行操作，然后返回一个被操作后的迭代器对象。
* map函数默认是c实现的。map函数非常方便，类似于map的概念在Java8中也有使用到。以及java中的著名开源框架rxjava也有大量使用到这个概念。

• 如何在python中模拟map的实现呢？

def mymap(func, *seqs):
    res = []
    # *seqs 相当于拆解成 list1,list2,...,listN
    for args in zip(*seqs):
        # zip 之后， args 其实是一个元组
        print(args)
        # *args 相当于拆解成 e1,e2,...,eN ,也就是 func(e1,e2,...,eN)
        res.append(func(*args))
    return res

这段代码实际来自 《learning python》

• 实话说，这段代码不好理解，特别是在没有添加任何注释的情况下。即使你已经知道了python中的参数魔法，你也不见得就能理解mymap()这个函数.

这里，我来一句一句剖析这段代码：

• 首先是第一句def mymap(func,*seqs):

  这句代码表示：调用时肯定要传递至少一个参数进来。对应的是func参数。从参数名来看，应该传递一个函数进来。
  第二个参数*seqs是可变参数。传进来后，会被封包成一个元组。
  也就是说，假设*seqs，你传递进来的是1,2,3,4,5,那么，就会在mymap中变成(1,2,3,4,5)这样的一个元组。
  当然，事实上，*seqs对应的应该是多个序列或者多个迭代器，或者两者混合。比如传递进来的是[1,2,3],[4,5,6].那么到mymap()内部就会被封包成([1,2,3],[4,5,6])这样的一个元组。

  • 有趣的是，如果混合的话：假设传递进来是[1,2,3],range(4,7),就会被封包成([1,2,3],range(4,7))

• 然后是第二句:res = []，这一句不过是定义了一个空的列表。

• 接着是第三句for args in zip(*seqs):

  注意：这一句首先是做了一个zip操作。而zip的参数是*seqs,这里的*seqs是对元组的一个拆包。假如上面传递的参数为[1,2,3],[4,5,6],那么seqs == ([1,2,3],[4,5,6]),而在传递给zip的时候，又加了一个*操作符。于是进行了拆包操作。也就是，相当于传递给zip的参数为：[1,2,3],[4,5,6]。相当于进行zip([1,2,3],[4,5,6])
  ——这里封了又拆，相当于没有封…
  而zip操作，又会返回一个迭代器，该迭代器其中的每个元素都是一个元组。也就是说，zip([1,2,3],[4,5,6])之后，得到的迭代器里面的元素分别是(1,4),(2,5),(3,6)这三个元素。于是这里的args也分别赋值为这三个元素了。

• 第四句：print(args)，这句也不过是打印每个元素罢了。不过通过打印也可以看到，这里的args确实是一个个元组。

• 第五句：res.append(func(*args))

  这里，外面是一个将元素添加进列表的操作。
  里面是进行了一个func操作。通过这里也可以看出func必须是一个函数，而不是一个一般的对象。
  func里面的参数，又是一个带*号的参数。这里的*号，依然是一个拆包的操作。根据第三句的分析可知，args是一个元组。在当前场景下，args分别是:(1,4) , (2,5) , (3,6)。那么，也就是，调用了3次func函数。*操作符，将元组拆包，于是，第一次调用，相当于:func(1,4),后面两次类似。
  回到最外面的res.append()。也就是，每次都将func(*args)的结果收集起来了。

• 第六句：return res。这一句就是返回之前收集的所有数据。

通过这简单的6句代码，就模拟了内置函数map的操作。当然，这段代码，是有优化提升空间的。比如：中间的打印输出是不必要的；也不必要专门弄一个列表去收集数据，可以直接yield每次结果。这样，得到的就是一个迭代器对象，而不是一个列表。

• 优化如下：

def mymap(func, *seqs):
    for args in zip(*seqs):
        yield func(*args)

优化后的代码，更符合内置map的行为。

• 这里随便使用一个mymap()函数：

def add(*args):
    return sum(args)

rr = mymap(add, [1, 2, 3], range(4, 7))
print('rr = ', list(rr))

输出如下：
rr = [5, 7, 9]

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ps: 这里的add函数，算是对内置sum函数的一个强化。sum只能接收可迭代对象。所以，不能进行sum(1,2,3,4,5,6)这样的操作。而add函数中，[自动]将*args封包成一个元组了。也就是说，进行add(1,2,3,4,5,6)，相当于进行sum((1,2,3,4,5,6))。这样就可以利用sum对可变参数之间求和了。~

• ok ， 关于对内置函数map的模拟就进行到这里了。其实对map的模拟本身并没有什么意义。因为模拟的map运行速度必然比不上内置的map（内置的map是c实现的）。不过这个模拟，主要是对python 函数参数魔法的一次实践。
• 以上~

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彩蛋时刻：

def mymap(func, *seqs):
    return [func(*args) for args in zip(*seqs)]

def mymap(func, *seqs):
    return (func(*args) for args in zip(*seqs))

个人以为彩蛋中的实现方式不够友好，可读性降低了。