functools模块中的函数

• Python自带的functools模块提供了一些常用的高阶函数,也就是用于处理其它函数的特殊函数。换言之,就是能使用该模块对可调用对象进行处理。functools模块函数概览functools.cmp_to_key(func)functools.total_ordering(cls)functools.reduce(function,iterable[,initializer])functools.partial(func[,args][,*keywords])functo
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  Python自带的 functools 模块提供了一些常用的高阶函数,也就是用于处理其它函数的特殊函数。换言之,就是能使用该模块对可调用对象进行处理。

  
  

  functools模块函数概览

  
  
  functools.cmp_to_key(func) 
  functools.total_ordering(cls) 
  functools.reduce(function, iterable[, initializer]) 
  functools.partial(func[, args][, *keywords]) 
  functools.update_wrapper(wrapper, wrapped[, assigned][, updated]) 
  functools.wraps(wrapped[, assigned][, updated]) 
  
  
  

  functools.cmp_to_key()

  
  

  语法:

  
  

  functools.cmp_to_key(func)  

  
  

  该函数用于将旧式的比较函数转换为关键字函数。

  
  

  旧式的比较函数:接收两个参数,返回比较的结果。返回值小于零则前者小于后者,返回值大于零则相反,返回值等于零则两者相等。

  
  

  关键字函数:接收一个参数,返回其对应的可比较对象。例如 sorted(), min(), max(), heapq.nlargest(), heapq.nsmallest(), itertools.groupby() 都可作为关键字函数。

  
  

  在 Python 3 中,有很多地方都不再支持旧式的比较函数,此时可以使用 cmp_to_key() 进行转换。

  
  

  示例:

  
  
  
  sorted(iterable, key=cmp_to_key(cmp_func)) 
  
  
  

  functools.total_ordering()

  
  

  语法:

  
  

  functools.total_ordering(cls)  

  
  

  这是一个类装饰器,用于自动实现类的比较运算。

  
  

  我们只需要在类中实现 __eq__() 方法和以下方法中的任意一个 __lt__(), __le__(), __gt__(), __ge__(),那么 total_ordering() 就能自动帮我们实现余下的几种比较运算。

  
  

  示例:

  
  
  
  @total_ordering 
  class Student: 
  def __eq__(self, other): 
  return ((self.lastname.lower(), self.firstname.lower()) == 
  (other.lastname.lower(), other.firstname.lower())) 
  def __lt__(self, other): 
  return ((self.lastname.lower(), self.firstname.lower()) < 
  (other.lastname.lower(), other.firstname.lower())) 
  
  
  

  functools.reduce()

  
  

  语法:

  
  

  functools.reduce(function, iterable[, initializer])  

  
  

  该函数与 Python 内置的 reduce() 函数相同,主要用于编写兼容 Python 3 的代码。

  
  

  functools.partial()

  
  

  语法:

  
  

  functools.partial(func[, *args][, **keywords])  

  
  

  该函数返回一个 partial 对象,调用该对象的效果相当于调用 func 函数,并传入位置参数 args 和关键字参数 keywords 。如果调用该对象时传入了位置参数,则这些参数会被添加到 args 中。如果传入了关键字参数,则会被添加到 keywords 中。

  
  

  partial() 函数的等价实现大致如下:

  
  
  
  def partial(func, *args, **keywords): 
  def newfunc(*fargs, **fkeywords): 
  newkeywords = keywords.copy() 
  newkeywords.update(fkeywords) 
  return func(*(args + fargs), **newkeywords) 
  newfunc.func = func 
  newfunc.args = args 
  newfunc.keywords = keywords 
  return newfunc 
  
  
  

  partial() 函数主要用于“冻结”某个函数的部分参数,返回一个参数更少、使用更简单的函数对象。

  
  

  示例:

  
  
  
  >>> from functools import partial 
  >>> basetwo = partial(int, base=2) 
  >>> basetwo.__doc__ = 'Convert base 2 string to an int.' 
  >>> basetwo('10010') 
  18 
  
  
  
  
  

  functools.update_wrapper()

  
  

  语法:

  
  

  functools.update_wrapper(wrapper, wrapped[, assigned][, updated])  

  
  

  该函数用于更新包装函数(wrapper),使它看起来像原函数一样。可选的参数是一个元组,assigned 元组指定要直接使用原函数的值进行替换的属性,updated 元组指定要对照原函数进行更新的属性。这两个参数的默认值分别是模块级别的常量:WRAPPER_ASSIGNMENTS 和 WRAPPER_UPDATES。前者指定了对包装函数的 __name__, __module__, __doc__ 属性进行直接赋值,而后者指定了对包装函数的 __dict__ 属性进行更新。

  
  

  该函数主要用于装饰器函数的定义中,置于包装函数之前。如果没有对包装函数进行更新,那么被装饰后的函数所具有的元信息就会变为包装函数的元信息,而不是原函数的元信息。

  
  

  functools.wraps()

  
  

  语法:

  
  

  functools.wraps(wrapped[, assigned][, updated])  

  
  

  wraps() 简化了 update_wrapper() 函数的调用。它等价于 partial(update_wrapper, wrapped=wrapped, assigned, updated=updated)。

  
  

  示例:

  
  
  
  >>> from functools import wraps 
  >>> def my_decorator(f): 
  ... @wraps(f) 
  ... def wrapper(*args, **kwds): 
  ... print 'Calling decorated function' 
  ... return f(*args, **kwds) 
  ... return wrapper 
  
  >>> @my_decorator 
  ... def example(): 
  ... """Docstring""" 
  ... print 'Called example function' 
  
  >>> example() 
  Calling decorated function 
  Called example function 
  >>> example.__name__ 
  'example' 
  >>> example.__doc__ 
  'Docstring' 
  
  
  
  

  如果不使用这个函数,示例中的函数名就会变成 wrapper ,并且原函数 example() 的说明文档(docstring)就会丢失。

补充：partial方法

python 中提供一种用于对函数固定属性的函数(与数学上的偏函数不一样)

# 通常会返回10进制
int('12345')  # print 12345 
 
# 使用参数 返回 8进制
int('11111', 8)  # print 4681

每次都得添加参数比较麻烦, functools提供了partial的方法

import functools
 
foo = functools.partial(int, base=8)
 
foo('11111')  # print 4681

通过这种方法生成一个固定参数的新函数

假设要转换大量的二进制字符串，每次都传入int(x, base=2)非常麻烦，于是，我们想到，可以定义一个int2()的函数，默认把base=2传进去：

def int2(x, base=2):
  return int(x, base)

这样，我们转换二进制就非常方便了：

>>> int2('1000000')
64
>>> int2('1010101')
85

functools.partial就是帮助我们创建一个偏函数的，不需要我们自己定义int2()，可以直接使用下面的代码创建一个新的函数int2：

>>> import functools
>>> int2 = functools.partial(int, base=2)
>>> int2('1000000')
64
>>> int2('1010101')
85

所以，简单总结functools.partial的作用就是，把一个函数的某些参数给固定住（也就是设置默认值），返回一个新的函数，调用这个新函数会更简单。

注意到上面的新的int2函数，仅仅是把base参数重新设定默认值为2，但也可以在函数调用时传入其他值：

>>> int2('1000000', base=10)
1000000

最后，创建偏函数时，实际上可以接收函数对象、*args和**kwargs这3个参数，当传入：

int2 = functools.partial(int, base=2)

实际上固定了int()函数的关键字参数base，也就是：

int2('10010')

相当于：

kw = { 'base': 2 }
int('10010', **kwargs)

当传入：

max2 = functools.partial(max, 10)

实际上会把10作为*args的一部分自动加到左边，也就是：

max2(5, 6, 7)

相当于：

args = (10, 5, 6, 7)
max(*args)