1、引言
Python作为一种强类型动态语言，拥有丰富的函数式编程特性。其中一个特点是支持偏函数——partial函数。这恰好可以解决我们常常遇到的“非固定参数”问题。关于这个，我们先从一个例子入手：
def power(x, y):
return x**y
print(power(2, 3)) # 输出8
print(power(2, 4)) # 输出16
在这个例子中，我们定义了一个求幂的函数，但是某一次我们需要默认计算2的平方，这种情况下我们可以直接调用 power(2, 2)。这时候，如果你的代码里有大量这个样子的情况，你肯定不想在每个函数里都写 2, 2。
那么我们怎么办呢？
这时候就需要partial函数了。
2、partial函数的基本用法
1) partial函数的起源
我们有这么一个场景：我们需要对一个列表里所有的数字进行乘以2，然后再加1的操作，得到新的列表。
lst = [0, 1, 2, 3] new_lst = [(x * 2 + 1) for x in lst] print(new_lst) # 输出[1, 3, 5, 7]
在上面的例子中，我们不仅写起来很麻烦，而且还写出了一堆冗长的代码，难以维护。这时候我们需要partial函数的出现。
2) partial函数的定义
Python的functools模块提供了一个叫做partial的函数，它可以帮助我们创建偏函数。那么，什么是偏函数呢？
偏函数是函数式编程中的一个概念，它可以把一个函数的某些参数给固定住，返回一个新的函数，简化原函数的调用。在调用新函数的时候，只需要传入未曾固定的参数即可。
为了更好地理解，我们下面通过一些例子来逐步探究partial函数的用法。
3) partial函数的第一个例子
实际上，在第一个例子中，我们已经使用了类似偏函数的思想。题目要求我们对a列表中的所有数乘以3，所以我们写出了下面的代码：
a = [1, 2, 3, 4, 5] b = list(map(lambda x: x * 3, a)) print(b) # 输出[3, 6, 9, 12, 15]
在使用lambda表达式的时候，我们把x * 3作为参数传给了map()函数，使用了函数式编程的思想。
而使用partial函数，我们就可以使用更为简洁的方式把参数固定下来：
from functools import partial
def multiply(a, b):
return a * b
times_three = partial(multiply, b=3)
print(times_three(2)) # 输出6
在上面的例子中，我们把multiply函数中的b参数固定为3，得到了一个新函数times_three。我们后续只需要传入a参数即可。
4) partial函数的第二个例子
接下来，我们将继续了解partial函数的应用。我们再来看一个例子。假设有一个函数：
def calculate(a, b, c, d):
return a + b + c - d
我们现在需要调用一个函数，它的第一个参数是5，剩余的参数是calculate()函数的剩余参数。
如果我们使用标准的调用，代码会变得非常冗长：
calculate_params = (6, 7, 8) result = calculate(5, *calculate_params, 2) print(result) # 输出24
这里，我们原本需要传递5，6，7，8和2这几个参数。但是，为了让代码的可读性更高，我们尝试使用partial函数，重构代码：
calculate_params = (6, 7, 8) partial_calculate = partial(calculate, 5, *calculate_params) result = partial_calculate(2) print(result) # 输出24
在上面的例子中，我们利用了partial函数把calculate()函数中前两个参数的值固定为5和6。
由此，我们可以看到，partial函数可以大大提高我们代码的可读性，使得代码更加简洁和易于维护。接下来，我们将介绍partial函数的高级用法。
3、partial函数的高级用法
1) 通过partial函数改变函数的行为
在实际应用中，有时候我们需要使用partial函数来改变原函数的行为，可以实现更加多样化的功能。
我们通过一个例子来说明这种用法：
from functools import partial
def calculate(a, b, c, d):
return a + b + c - d
difference = partial(calculate, d=0) # 固定d参数为0
print(calculate(1, 2, 3, 4)) # 输出2
print(difference(1, 2, 3)) # 输出6
在上面的例子中，我们调用了partial函数，把calculate()函数中的d参数固定为0。
但是如果我们愿意，我们还可以把这个新的函数的参数再一次固定住，例如：
difference = partial(calculate, b=2, d=0) print(difference(1, 3)) # 输出6
在这个例子中，我们把calculate()函数中的b和d参数均固定为特定的值，得到了一个新的函数difference。我们可以仅传递2个参数调用它，而不用考虑其他参数的值。
2) 通过partial函数改变函数签名
有些时候，我们需要改变函数签名，以达到某种目的。在Python中，我们可以使用partial函数完成这种需求。
下面，我们来看一个例子，它能够帮助我们更好地理解partial函数如何改变函数签名：
from functools import partial
def calculate(a, b=0, c=0, *, d=1, e=1):
return a + b + c - d + e
new_calculate = partial(calculate, e=2)
print(new_calculate(1, 2)) # 输出2
在上面的例子中，我们调用了partial函数，并且把e参数固定为2。此时，新的函数new_calculate()的签名变成了：
signature(new_calculate) # 输出inspect.Signature(parameters=[, , , ])
由此，我们可以看出， partial函数可以改变函数的参数签名，以实现更加灵活的功能。
3) 将可调用对象转换为函数
有的时候，可能需要将一个自定义的可调用对象转换为函数对象，以方便使用。在Python中我们可以使用partial函数来实现这一目的。
简单来说，如果一个对象不是一个函数对象，那么partial函数可以将其转换成函数对象。在这种情况下，这个对象被看作是一个调用对象，它可以调用，但是不具备函数的特性。这时候，我们需要借助partial函数帮助我们实现高级特性。
接下来，我们通过一个例子探究如何把可调用对象转换成函数对象。
from functools import partial
class Operations:
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
def add(self):
return self.a + self.b
def mul(self):
return self.a * self.b
op = Operations(5, 6)
print(op.add()) # 输出11
print(op.mul()) # 输出30
add_op = partial(op.add) # 转换成函数
print(add_op()) # 输出11
在上面的例子中，我们定义了一个Operations类，并且为其添加了add和mul两个方法。
接下来，我们使用partial函数把其中一个方法转换成函数，并且实现了调用，成功得到了输出结果。
4、结论
总的来说，Python中的partial函数是一个十分有用的工具，它可以提高我们编写代码的可读性和代码的维护性。
partial函数有丰富的用法，可以通过对参数进行固定，让我们的代码更加简洁；也可以改变函数的签名以支持更高级的特性；还可以把可调用对象转换成函数对象以方便使用。
在实际工作中，我们可以结合实际的应用需求，充分了解partial函数的用法，发挥其巨大的价值和作用。希望本文可以帮助大家更好地了解partial函数的用法和应用场景。
