Python: 関数を引数とする関数の作り方（+関数の引数を省略したい）
一応，混乱のないようにタイトルを書いたつもりですが．
今回の内容は，Pythonで関数を作る話というよりは，Pythonで"関数"を引数とする関数を作る話です．「そんなことはわかっている」という人は，そのままお読みください．「普通の関数の作り方が知りたいのだが．」っという人は下記のリンクを見てください．
話を戻します． 関数の引数は用途に応じて，数値，文字列，アドレス値など様々ですが，本記事では関数を引数とする方法について述べます．また，引数とした関数の引数の一部を省略する方法についても述べます．これは，matlabでは，eval関数や＠関数を使うことで出来る（また，他の言語でも基本的に出来る）．これは非常に便利なので，Pythonもできないと困る．ということで調べてました．
どうやらPythonではfunctoolsのparticalとmapを使うことによって可能らしい．mapの使い方が地味に面倒（まあ，Python全般がちょこちょこ面倒だが）．
ここでは，二つの数字を足すだけの関数add_func
# add
def add_func(n, m):
val = n + m;
print(" ==in add_func==");
print(" val=", val);
return val;
を対象に，以下の4つを試す．
- 普通に関数として（直接的に）実行する
- 関数を引数に指定して間接的に実行する
- particalとmapを使って間接的に実行する
- particalとmapを使って間接的に実行する（一部引数を省略する）
[ソースコード] test3_func.py - Google ドライブ
以降，実行コード内を分割して説明していく（とりあえず実行したい場合は，上記コードを実行）．
1. 普通に関数として（直接的に）実行する
以下にコード．特に関数を引数にしているわけでもないので普通に実行するだけ．
n = 10;
m = 20;
print("");
# 関数を直接実行する
print("*** 直接実行 ***** ");
add_func(n,m);
print("");
これを実行すると
といった結果が出力される．引数n=10, m=20が足されてval=30が出力されている．
2. 関数の引数に指定して間接的に実行する
関数を引数にする関数を作るといっても，表面上は意識することはない．次のようにadd_funcを間接的に実行するのための関数test_func
def test_func(func, n, m):
print("==in test_func==");
val = func(n, m);
print(" func(n,m)=", val);
を新たに定義する．test_func()は，見ての通り内部でval =add_func(n,m)と書くことでadd_func()を呼び出している．matlabだとval=eval(add_func, n, m)とする必要があるので，evalを使わない分，Pythonのほうがスマート．これを実行するためのコードは
# (functools, map)を使わない方法
print("*** functools+map 未使用 ***** ");
test_func(add_func, n, m);
print("");
で，これを実行すると
が出力される．出力結果から，test_func→add_funcという順序で実行されていることがわかる． この方法で，関数を引数として扱うことが出来る．ただ，この方法だとadd_funcの引数をtest_funcの引数に使わなければならない．これは結構手間だし，記述が冗長になるので避けたい．要するに，元の関数はどうあれ，test_funcを使う段階で，mが特定値で良いのなら省略したい．例えば，test_func(add_func, n)みたいに．これは，functoolsのparticalとmapを使えば出来るらしい．
3. particalとmapを使って間接的に実行する
てはじめに，2.と同様のことをparticalとmapを使って実現する．内容としては同じだが，functools.particalを使うためにmapを使う必要があり，そのためにtest_func()の中身を少し修正しなくてはならない．この関数（test2_func）を以下に載せる．
def test2_func(func, n, m ):
print("==in test2_func==");
val = list(map(func,[n],[m]))[0];
print(" func(n,m)=", val);
違いがあるのは，3行目．正直，mapに関しては「第一引数に，他の引数を与えてその結果全てを取得する」関数という程度としてしか認識していない．mapの返し値は実体を持っていないらしく，これを配列にするためlistが追加で必要． 肝心の実行部分は
# (functools, map)を使う方法
print("*** functools+map 使用 ***** ")
add_func_obj = functools.partial(add_func); # オブジェクト化
test2_func(add_func_obj, n, m);
print("");
となる．test2_func()を実行する前に add_func_obj = functools.partial(add_func); と書き，関数をオブジェクト化する．ちなみに，add_func_objをprintで実行すると
と出力される（色々見れるのは楽）．先ほどのコードを実行すると，
が出力され，2.0と同じ結果が得られることがわかる．これだけ見ると，particalを使うメリットはないが，この方法だと引数の省略が出来る．次はその話．
4. particalとmapを使って間接的に実行する（一部引数を省略する）
まあ，3.冒頭のリンク先に書いてあるが，この方法だと引数にした関数の引数を省略することが出来る．流れ的には，メイン部分を先に出したほうが良い気がするが，今までと同じで関数→メイン部分の順で載せる． まず，経由する関数は
def test3_func(func, n ):
print("==in test2_func==");
val = list(map(func,[n]))[0];
print(" func(n,m)=", val);
となる．減らす引数（m）がなくなっているだけ．次に，メイン部分は
# (functools, map)を使う方法+関数型引数の一部を固定する
print("*** functools+map 使用(一部値指定)***** ")
add_func_obj = functools.partial(add_func, m=10);
test3_func(add_func_obj, n);
print("");
となる．3.と比べると三行目が異なり，particalの第二引数にm=10が追加されている．感覚的には，m=10を含んだadd_funcのオブジェクト化と捉えている．add_func_objをprintで実行すると
が出力される．引数の一部が指定されているのが見て取れる．で，肝心の実行結果は
が出力される．今までと違いm=10なので，n+m=20となっている．
まとめ
以上が，関数型の引数を使う方法と，関数型引数の一部引数を省略する方法．個人的な感想としては，単に関数を引数として使う場合（2.）には，Pythonのほうが楽に書ける．一方，引数指定の省略する場合(4.)には，matlabのが楽に書ける．といった印象．関数自体（ライブラリ含む）の作りやすさを考慮すると，Pythonが有利か？
