Python函数式编程系列之：Functools应用实战！

今天，我们来聊聊 Python 中一个强大但又略显神秘的模块——functools。它提供了许多高阶函数和装饰器，能帮助我们写出更简洁、高效、优雅的代码。functools 主要用于操作和扩展函数的功能，特别是在函数式编程范式中发挥着重要作用。

Functools 是什么？

functools 是 Python 标准库中的一个模块，提供了一系列用于高阶函数操作的工具。简单来说，高阶函数就是以函数作为参数或返回值的函数。functools 中的工具可以帮助我们修改、装饰、或者组合现有的函数，从而实现更复杂的功能，避免重复编写代码。它在处理函数式编程、装饰器、缓存等方面非常有用。

环境准备

Python 3 已经内置了 functools 模块，所以我们不需要额外安装。只需在代码中导入即可：

基础用法：partial 函数

functools.partial 可以用来创建一个偏函数。什么是偏函数呢？想象一下，你有一个函数需要接收多个参数，但在某些情况下，其中一些参数的值是固定的。这时，你可以使用 partial 来创建一个新的函数，这个新函数预先设置了部分参数的值，从而简化调用。

这里，greet_hello 就是 greet 函数的偏函数，它已经预先设置了 greeting 参数为 “Hello”。这样，我们调用 greet_hello 时只需要传入 name 参数即可。

进阶应用：lru_cache 装饰器

@functools.lru_cache 是一个非常实用的装饰器，它可以用来缓存函数的结果。对于一些计算开销较大的函数，如果相同的输入多次出现，使用缓存可以显著提高程序的性能。

lru_cache 使用 Least Recently Used (LRU) 算法来管理缓存，当缓存满了之后，它会自动淘汰最近最少使用的缓存项。

实战案例：自定义排序

假设我们需要对一个列表中的字符串按照自定义的规则进行排序，先按照字符串长度排序，长度相同的再按照字母顺序排序。我们可以使用 functools.cmp_to_key 结合 Python 内置的 sorted 函数来实现。

这里，compare_strings 函数定义了我们的排序规则，cmp_to_key 将其转换为 sorted 函数可以接受的键函数。

总结

今天我们一起探索了 functools 模块中的一些常用工具，包括 partial、lru_cache 和 cmp_to_key。functools 提供了许多强大的功能，可以帮助我们写出更优雅、高效的 Python 代码。希望大家能够在实际项目中多多运用这些工具。

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