偏函数

廖雪峰 ... 2021-03-15 Python 大约 2 分钟

Python 的 functools 模块提供了很多有用的功能,其中一个就是偏函数 (Partial function) 。

提示

要注意,这里的偏函数和数学意义上的偏函数不一样。

在介绍函数参数的时候,我们讲到,通过设定参数的默认值,可以降低函数调用的难度。而偏函数也可以做到这一点。举例如下:

int() 函数可以把字符串转换为整数,当仅传入字符串时,int() 函数默认按十进制转换:

>>> int('12345')
12345
1
2

int() 函数还提供额外的 base 参数,默认值为 10。如果传入 base 参数,就可以做 N 进制的转换:

>>> int('12345', base=8)
5349
>>> int('12345', 16)
74565
1
2
3
4

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)
1
2

这样,我们转换二进制就非常方便了:

>>> int2('1000000')
64
>>> int2('1010101')
85
1
2
3
4

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
1
2
3
4
5
6

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
1
2

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

int2 = functools.partial(int, base=2)
1

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', **kw)
1
2
3
4
5

当传入:

max2 = functools.partial(max, 10)
1

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)
1

相当于:

args = (10, 5, 6, 7)
max(*args)
1
2

结果为 10

# 小结

当函数的参数个数太多,需要简化时,使用 functools.partial 可以创建一个新的函数,这个新函数可以固定住原函数的部分参数,从而在调用时更简单。