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Python functools模块是一个标准库模块，提供了一些处理高阶函数（higher-order functions）和可调用对象（callable objects）的工具函数。

高阶函数是指接受其他函数作为参数、或者返回一个函数作为结果的函数。Python的内置函数map()、filter()和reduce()就是高阶函数。functools模块提供了一些工具函数来处理这类函数，例如：

- partial(func, *args, **keywords)：将给定函数func的部分参数固定下来，返回一个新的函数，后续调用这个新函数只需要提供剩下的参数即可。示例：

python
from functools import partial

# 定义一个简单的函数
def power(x, n):
return x ** n

# 固定 x=2，生成一个新的函数 square，计算平方
square = partial(power, 2)
print(square(3)) # 输出 9，等价于 power(2, 3)

# 固定 n=3，生成一个新的函数 cube，计算立方
cube = partial(power, n=3)
print(cube(2)) # 输出 8，等价于 power(2, 3)


- reduce(function, iterable[, initializer])：对可迭代对象 iterable 中的元素依次执行 function，返回一个累积的结果。如果指定了 initializer，则第一次调用 function 时使用 initializer 和 iterable 的第一个元素作为参数。示例：

python
from functools import reduce

# 计算阶乘
factorial = lambda n: reduce(lambda a, b: a * b, range(1, n+1))
print(factorial(5)) # 输出 120，等价于 1*2*3*4*5


可调用对象是指可以像函数一样被调用的对象。除了普通的函数以外，Python还支持类实例对象、类方法、静态方法等可调用对象。functools模块提供了一些工具函数来处理这类对象，例如：

- partialmethod(func, *args, **keywords)：类似于partial()，但是它用于把方法绑定到类上，返回一个新的方法对象。示例：

python
from functools import partialmethod

# 定义一个简单的类
class Greeter:
def __init__(self, greeting):
self.greeting = greeting

# 普通的实例方法
def greet(self, name):
return f"{self.greeting}, {name}!"

# 绑定了默认参数的方法
say_hello = partialmethod(greet, "Hello")

g = Greeter("Hi")
print(g.greet("Alice")) # 输出 "Hi, Alice!"
print(g.say_hello("Bob")) # 输出 "Hello, Bob!"


- wraps(wrapped[, assigned][, updated])：用于包装一个函数，使其接口和文档字符串与原函数保持一致。在写装饰器时，如果没有使用wraps函数，则原函数的元信息（比如函数名、文档字符串、参数列表等）会被覆盖。示例：

python
from functools import wraps

def my_decorator(func):
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
print("Before function is called.")
result = func(*args, **kwargs)
print("After function is called.")
return result
return wrapper

@my_decorator
def add(a, b):
"""Add two numbers."""
return a + b

print(add(1, 2)) # 输出 3
print(add.__name__) # 输出 "add"
print(add.__doc__) # 输出 "Add two numbers."