匿名関数

コンピュータプログラミングにおいて、匿名関数（関数リテラル、ラムダ関数、またはブロック）とは、識別子に束縛されない関数定義のことです。匿名関数は、多くの場合、高階関数に渡される引数として、または関数を返す必要がある高階関数の結果を構築するために使用されます。^{[ 1 ]} 関数が一度だけ、または限られた回数しか使用されない場合、匿名関数は名前付き関数を使用するよりも構文的に簡潔になることがあります。匿名関数は、関数型プログラミング言語や、第一級関数を持つ他の言語で広く使用されており、関数型に対して、他のデータ型に対するリテラルと同じ役割を果たします。

匿名関数は、電子計算機が登場する前の1936年に、すべての関数が匿名であるラムダ計算を発明したアロンゾ・チャーチの研究に端を発しています。 ^{[ 2 ]}いくつかのプログラミング言語では、匿名関数はキーワードlambdaを使用して導入され、匿名関数はしばしばラムダまたはラムダ抽象化と呼ばれます。匿名関数は、1958年のLisp以来、プログラミング言語の特徴となっており、匿名関数をサポートする現代のプログラミング言語は増え続けています。

「ラムダ抽象」、「ラムダ関数」、「ラムダ式」という名称は、ラムダ計算における関数抽象の表記法を指し、通常の関数は${\displaystyle f(x)=M}$書かれるだろう${\displaystyle (\lambda xM)}$、そして${\displaystyle M}$は、${\displaystyle x}$Python の構文と比較してください。lambdax:M

「矢印関数」という名前は、数学の「写像」記号を指します。${\displaystyle x\mapsto M}$JavaScript の構文と比較してください。^{[ 3 ]}x=>M

匿名関数は、名前を付ける必要がなく、短期間または局所的な使用を目的とした機能をカプセル化できます。代表的な例としては、クロージャやカリー化が挙げられます。

匿名関数の使用はスタイルの問題です。匿名関数を使うことが問題を解決する唯一の方法であることは決してなく、各匿名関数は名前付き関数として定義し、名前で呼び出すこともできます。匿名関数は、名前付き関数を定義するよりも簡潔な表記を提供することがよくあります。ローカルスコープで名前付き関数を定義することを許可しない言語では、匿名関数はローカルスコープを介してカプセル化を提供できますが、そのような匿名関数の本体のコードは再利用できなかったり、個別のテストに適さなかったりする可能性があります。式で使用される短くシンプルな匿名関数は、個別に定義された名前付き関数よりも読みやすく理解しやすい場合がありますが、説明的な名前がないとコードの可読性が低下する可能性があります。

一部のプログラミング言語では、匿名関数は、イベントをコールバックにバインドしたり、特定の値に対して関数をインスタンス化したりするなど、非常に特定の目的のために一般的に実装されます。これは、動的プログラミング言語では、名前付き関数を呼び出すよりも効率的で、読みやすく、エラーが発生しにくい場合があります。

以下の例はPython 3で記述されています。

a : list [ str ] = [ "house" , "car" , "bike" ] a . sort ( key = lambda x : len ( x )) print ( a ) # ['car', 'bike', 'house' と出力されます]

lambda x : len ( x )

lambda arg1 , arg2 , arg3 , ... : <引数に対する値を返す操作>​

from typing import Callableadd : Callable [[ int ], int ] = lambda a : a + a print ( add ( 20 )) # 40 と出力

a : list [ int | str ] = [ 10 , "number" , 11.2 ] a . sort ( key = lambda x : x . __class__ . __name__ ) print ( a ) # [11.2, 10, 'number'] と出力されます

def comp ( threshold : int ) -> Callable [[ int ], bool ]: return lambda x : x < threshold

func_a : Callable [[ int ], bool ] = comp ( 10 ) func_b : Callable [[ int ], bool ] = comp ( 20 )print ( func_a ( 5 ), func_a ( 8 ), func_a ( 13 ), func_a ( 21 )) # True True False False と出力されますprint ( func_b ( 5 ), func_b ( 8 ), func_b ( 13 ), func_b ( 21 )) # True True True False と出力されます

def divide ( x : int , y : int ) -> float : return x / ydef divisor ( d : int ) -> Callable [[ int ], float ]: return lambda x : divide ( x , d )half : Callable [[ int ], float ] = divisor ( 2 ) third : Callable [[ int ], float ] = divisor ( 3 )print ( half ( 32 ), third ( 32 )) # 16.0 10.666666666666666print ( half ( 40 ), third ( 40 )) # 20.0 13.3333333333333334 と出力されます

a : list [ int ] = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ] print ( list ( map ( lambda x : x * x , a ))) # [1, 4, 9, 16, 25, 36] と出力されます

a : list [ int ] = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ] print ([ x * x for x in a ]) # [1, 4, 9, 16, 25, 36] と出力されます

a : list [ int ] = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ] print ( list ( filter ( lambda x : x % 2 == 0 , a ))) # [2, 4, 6] と出力されます

a : list [ int ] = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ] print ([ x for x in a if x % 2 == 0 ]) # [2, 4, 6] と出力されます

a : list [ int ] = [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ] print ( functools . reduce ( lambda x , y : x * y , a )) # 120 と出力

以下は、名前のない匿名関数を完全にサポートしている、あるいは何らかの形で部分的にサポートしている、または全くサポートしていないプログラミング言語のリストです。

次の表は、いくつかの一般的なパターンを示しています。特に注目すべきは、従来匿名関数をサポートしていなかったC、Pascal、Object Pascal などの言語はすべて静的型付け言語であるということです。しかし、静的型付け言語でも匿名関数をサポートできます。たとえば、ML言語は静的型付け言語であり、基本的に匿名関数を含んでいます。また、 Object Pascalの方言であるDelphi は、 C++ ( C++11標準による)と同様に、匿名関数をサポートするように拡張されています。次に、関数を第一級関数として扱う言語( Dylan、Haskell、JavaScript、Lisp、ML、Perl、Python、Ruby、Scheme ) は、一般的に匿名関数をサポートしているため、関数を他のデータ型と同じように簡単に定義して渡すことができます。

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