Python中functools模块函数解析

下面我就详细讲解一下Python中functools模块函数解析的完整攻略。

什么是functools模块

在讲解functools模块的函数之前，先介绍一下functools模块。

functools是Python内置模块，提供了一些用于函数式编程的工具，特别是和函数对象相关的工具。常用的功能包括：偏函数、wraps修饰器和LRU缓存等。

functools模块中的函数

1. functools.partial函数

functools.partial函数是用来创建偏函数的方法。所谓偏函数，是指将一个函数的某些参数固定下来，生成一个新的函数。

假设有这样一个函数：

def add(x, y):
    return x + y

我们可以使用 functools.partial 函数将其中一个参数固定下来，生成一个新的函数，如下所示：

from functools import partial

add_5 = partial(add, 5)  # 等价于 add_5(y) == add(5, y)

上述代码实现了一个将5加到任何数上的函数。

2. functools.wraps函数

functools.wraps函数是用来更新函数元信息的工具，可以将被装饰函数的元信息赋值给包装函数，包装函数可以像原始函数一样访问其元信息。

假设现在我们有一个装饰器函数，其目的是在调用装饰器函数时，在函数打印前先打印一行字符串：

def debug(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Calling:", func.__name__)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@debug
def my_func():
    pass

这里我们使用了装饰器将一个函数打印出它被调用的信息，但是我们发现，我们在调用my_func()时，其__name__给出的是wrapper，显然不是我们想要的结果。这时我们就可以使用functools中的wraps来处理这个问题：

from functools import wraps

def debug(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Calling:", func.__name__)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

通过使用functools.wraps函数包装内部的wrapper函数，我们可以将原始函数my_func的元信息设置为新生成的wrapper函数。

到这里，我们就分别介绍了 functools.partial 函数和 functools.wraps 函数，希望可以帮助读者更好的理解functools模块的分工和作用。

示例说明

示例1 - functools.partial函数

from functools import partial

def power(x, exponent):
    return x ** exponent

cube = partial(power, exponent=3)
result = cube(2)
print(result)

上述代码中，我们首先定义了一个power函数，然后使用partial函数创建了一个新的函数cube，将exponent的值固定为3。最后我们调用cube(2)，得到的结果是8，即2的立方。

示例2 - functools.wraps函数

from functools import wraps

def debug(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Calling:", func.__name__)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@debug
def my_func():
    pass

my_func()
print(my_func.__name__)

上述代码中，我们定义了一个简单的装饰器函数debug，用来打印函数调用的名称。我们在my_func函数上使用了debug装饰器，并且在调用my_func函数时，打印了其调用信息。最后，我们使用print(my_func.name)打印my_func函数的名称，可以看到输出结果是"my_func"，这就说明使用functools.wraps修饰器修饰my_func函数时其元信息并没有被改变。