2.4.4

Author: wizardforcel

2.4.md

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 列表推导式使用序列的接口约定增强了数据处理的范式，因为列表是一种序列数据类型。
 
 **扩展阅读。**Dive Into Python 3 的[推导式](http://diveintopython3.ep.io/comprehensions.html)一章包含了一些示例，展示了如何使用 Python 浏览计算机的文件系统。这一章介绍了`os`模块，它可以列出目录的内容。这个材料并不是这门课的一部分，但是推荐给任何想要增加 Python 知识和技巧的人。
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+**实现。**列表是序列，就像元组一样。Python 语言并不提供给我们列表实现的直接方法，只提供序列抽象，和我们在这一节介绍的可变方法。为了克服这一语言层面的抽象界限，我们可以开发列表的函数式实现，再次使用递归表示。这一节也有第二个目的：加深我们对调度函数的理解。
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+我们会将列表实现为函数，它将一个递归列表作为自己的局部状态。列表需要有一个身份，就像任何可变值那样。特别地，我们不能使用`None`来表示任何空的可变列表，因为两个空列表并不是相同的值（例如，向一个列表添加元素并不会添加到另一个），但是`None is None`。另一方面，两个不同的函数足以区分两个两个空列表，它们都将`empty_rlist`作为局部状态。
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+我们的可变列表是个调度函数，就像我们偶对的函数式实现也是个调度函数。它检查输入“信息”是否为已知信息，并且对每个不同的输入执行相应的操作。我们的可变列表可响应五个不同的信息。前两个实现了序列抽象的行为。接下来的两个添加或删除列表的第一个元素。最后的信息返回整个列表内容的字符串表示。
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+```py
+>>> def make_mutable_rlist():
+        """Return a functional implementation of a mutable recursive list."""
+        contents = empty_rlist
+        def dispatch(message, value=None):
+            nonlocal contents
+            if message == 'len':
+                return len_rlist(contents)
+            elif message == 'getitem':
+                return getitem_rlist(contents, value)
+            elif message == 'push_first':
+                contents = make_rlist(value, contents)
+            elif message == 'pop_first':
+                f = first(contents)
+                contents = rest(contents)
+                return f
+            elif message == 'str':
+                return str(contents)
+        return dispatch
+```
+
+我们也可以添加一个辅助函数，来从任何内建序列中构建函数式实现的递归列表。只需要以递归顺序添加每个元素。
+
+
+```py
+>>> def to_mutable_rlist(source):
+        """Return a functional list with the same contents as source."""
+        s = make_mutable_rlist()
+        for element in reversed(source):
+            s('push_first', element)
+        return s
+```
+
+在上面的定义中，函数`reversed`接受并返回可迭代值。它是使用序列的接口约定的另一个示例。
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+这里，我们可以构造函数式实现的列表，要注意列表自身也是个函数。
+
+```py
+>>> s = to_mutable_rlist(suits)
+>>> type(s)
+<class 'function'>
+>>> s('str')
+"('heart', ('diamond', ('spade', ('club', None))))"
+```
+
+另外，我们可以像列表`s`传递信息来修改它的内容，比如移除第一个元素。
+
+```py
+>>> s('pop_first')
+'heart'
+>>> s('str')
+"('diamond', ('spade', ('club', None)))"
+```
+
+原则上，操作`push_first`和`pop_first`足以对列表做任意修改。我们总是可以清空整个列表，之后将它旧的内容替换为想要的结果。
+
+**消息传递。**给予一些时间，我们就能实现许多实用的 Python 列表可变操作，比如`extend`和`insert`。我们有一个选择：我们可以将它们全部实现为函数，这会使用现有的消息`pop_first`和`push_first`来实现所有的改变操作。作为代替，我们也可以向`dispatch`函数体添加额外的`elif`子句，每个子句检查一个消息（例如`'extend'`），并且直接在`contents`上做出合适的改变。
+
+第二个途径叫做消息传递，它把数据值上面所有操作的逻辑封装在一个函数中，这个函数响应不同的消息。一个使用消息传递的程序定义了调度函数，每个函数都拥有局部状态，通过传递“消息”作为第一个参数给这些函数来组织计算。消息是对应特定行为的字符串。
+
+可以想象，在`dispatch`的函数体中通过名称来枚举所有这些消息非常无聊，并且易于出现错误。Python 的字典提供了一种数据类型，会帮助我们管理消息和操作之间的映射，它会在下一节中介绍。