Python 中星号(*)的用法小结

更新时间：2023年08月28日 11:30:26 作者：spiritx

星号* 往往被称为乘法运算符,是所有程序中最为常用的运算符号之一,在Python 中,星号还有很多隐藏的强大功能, 本文将用最容易理解的例子来解释星号*的五个使用场景,从初级用法到高阶用法,感兴趣的朋友可以参考下

乘法和幂运算符

最简单的用法是利用星号作为基本的运算符：

单个 * 用于乘法运算；如果是列表，则是复制n次

两个 ** 表示幂运算

>>> 2*3
>>> 6
>>> 2**3
>>> 8

重复容器内容

Python也支持类列表的容器类对象（即序列）与整数相乘，即为按照整数实现重复其中的元素数量。

>>> 'star' * 2
starstar
>>> ['star'] * 2
['star', 'star']

zeros_list = [0] * 10
print(zeros_list) #[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
zeros_tuple = (0,) * 10
print(zeros_tuple) #(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)
vector_list = [[1, 2, 3]] * 3
print(vector_list) #[[1, 2, 3], [1, 2, 3], [1, 2, 3]]

函数变参声明

一般来说，函数往往接收固定数量的参数；但是如果我们需要更大的灵活性，比如当不确定将传递多少个参数时，此时将是星号* 发挥作用的时候。

在Python中有两类参数，一类是位置参数，另外一类是关键词参数，前者根据位置确定相应值，后者则是依据参数名称确定。

位置变参

*args可以收集任意个数的位置参数，星号是必须要的，args可以是任意的变量名：

def fun(*args):
    print(isinstance(args, tuple)) #返回的是True
    for i in args:
        print(i)
fun(1, 2, 3)

上面的例子表示，我们虽然传递了3个参数1, 2, 3，但是fun函数把他们放到了一个元组。并且参数的个数不限。

关键字变参

**kwargs可以收集任意数量的按名参数/关键字参数，**是必须要的，kwargs可以是任意变量名：

def fun2(**kwargs):
    print(isinstance(kwargs, dict)) #返回的是True
    pass
fun2(a=1, b=2, c=3)

上面的例子表明，使用两个星号，我们传递的参数是被当作一个字典来进行传递的，参数的个数不限。其实我们看kwargs这个名字就可以推出，这个参数是字典类型的。

def print_genius(*names):
    print(type(names))
    for n in names:
        print(n)
print_genius('Elon Mask', 'Du Fu ', 'Li Bai')
# <class 'tuple'>
# Elon Mask
# Du Fu 
# Li Bai
def top_genius(**names):
    print(type(names))
    for k, v in names.items():
        print(k, v)
top_genius(Top1="Elon Mask", Top2="Du Fu", Top3="Li Bai")
# <class 'dict'>
# Top1 Elon Mask
# Top2 Du Fu
# Top3 Li Bai

如上例所示，在定义函数时，我们可以定义一个以一个或两个星号为前缀的参数，以捕获不限制数量的参数输入。

总结如下：

以一个 * 为前缀的参数可以将任意数量的参数以元组形式传入
以两个 ** 为前缀的参数可以将任意数量的参数以字典形式传入

任意变参

按照惯例，当我们定义的函数接收不定数量的参数时，我们一般采用以下函数定义形式：

def foo(*args, **kwargs):
    pass

注意：位置参数一定要放在关键字参数之前，下面这个声明是错误的：

def save_ranking(**kwargs, *args):
    ...

限制仅为关键字变参

星号* 的一个非常酷的用法是使函数只能接收关键字参数。

def genius(*, first_name, last_name):
    print(first_name, last_name)
# genius('Li','Bai')
# TypeError: genius() takes 0 positional arguments but 2 were given
genius(first_name='Li', last_name='Bai')
# Li Bai

上述代码采用了星号* 限制了星号之后的参数必须采用关键字形式来调用上述函数。实际上，如果我们只是想将一些参数限制为仅以关键字形式输入同时另一部分参数依旧按照位置形式输入，此时我们可以将位置参数放置在星号之前。

def genius(age, *, first_name, last_name):
    print(first_name, last_name, 'is', age)
genius(28, first_name='Li', last_name='Bai')
# Li Bai is 28

如果我们想强制只使用位置参数，使用 / 号来实现

def only_positional_arguments(arg1, arg2, /):
    pass

如果你传递关键字参数，会发生报错

only_positional_arguments(arg1=1, arg2=2)
"""
TypeError: only_positional_arguments() got some positional-only arguments passed as keyword arguments: 'arg1, arg2'
"""

函数参数拆解

我们可以使用星号* 来解包可迭代对象，可以很优雅的进行参数传递。

位置参数拆解

调用函数时，在输入参数前添加星号 * 可以对参数执行提取操作，比如对列表、元组、字符串等迭代类型的输入参数做提取之后，迭代类型的数据元素会被逐个取出。

print('list', sep=',')
print(*'list', sep=',')
print(['hello', 'world', '!'], sep=',')
print(*['hello', 'world', '!'], sep=',')
‘''
list
l,i,s,t
['hello', 'world', '!']
hello,world,!
‘''

*号将字符串、列表、元组等进行拆解，作为位置参数传递给函数，函数要求能接收这些位置参数（函数的参数个数与拆解后的元素个数相等，或者可以接受位置变参）

def fun(a, b, c):
    return a+b+c
test = [1, 2, 3]
print(fun(*test))
#把序列test中的每个元素，当作位置参数传递到函数中去，就不用test[0],test[1]这样了

再例如：

from functools import reduce
primes = [2, 3, 5, 7, 11, 13]
def product(*numbers):
    p = reduce(lambda x, y: x * y, numbers)
    return p 
product(*primes)
# 30030
product(primes)
# [2, 3, 5, 7, 11, 13]

因为product()能接收任意参数，我们本来需要将列表中的元素取出来，然后传给此函数。但在这里，如果以*primes的方式向函数提供primes列表数据，则primes所引用的列表会被解包，其中的每个素数都被传给函数，并被收集后用变量numbers引用。如果传该列表primes给函数，就不能解包，numbers所引用的元组中只有一个primes列表。

关键字参数拆解

在字典类型数据前添加两个星号 **，对字典数据执行提取，然后以关键字参数的形式输入函数。

def fun(c, b, a):#注意顺序
	return a==1 and b==2 and c==3
test = {'a':1, 'b':2, 'c':3}
print(fun(**test))

def foobar(param1=None, param4=None):
    return "{}{}".format(param4, param1)
values = {"param1": "foo", "param4": "bar"}
print(foobar(**values)) #barfoo

虽然字典中的定义的数据和函数定义的顺序不一致，但是我们是按照关键字来进行函数赋值的，所以这个函数返回的结构是True

使用两个星号实际是对字典进行解包操作。

headers = {
    'Accept': 'text/plain',
    'Content-Length': 348, 
    'Host': 'http://mingrammer.com' 
}  
def pre_process(**headers): 
    content_length = headers['Content-Length'] 
    print('content length: ', content_length) 
    host = headers['Host']
    if 'https' not in host: 
        raise ValueError('You must use SSL for http communication')  
pre_process(**headers)
# content length:  348
# Traceback (most recent call last):
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
#   File "<stdin>", line 7, in pre_process
# ValueError: You must use SSL for http communication

赋值变量解包

部分列表赋值

在给*valuename进行赋值时，会自动将一个列表、元组、字符串赋值给valuename，对于前后的其他变量，解释器将给它们单独赋值，特别注意的，如果只有一个*变量，需要写上逗号，表示它是一个列表在接收赋值。

无论原来的类型是什么类型，valuename赋值后都是列表类型

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
# The left side of unpacking should be list or tuple.
*a, = numbers #直接写成*a会提示语法错误
print(a) ## a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
*a, b = numbers
print(a) # a = [1, 2, 3, 4, 5]
print(b) # b = 6
a, *b, = numbers
print(a) # a = 1
print(b) # b = [2, 3, 4, 5, 6]
a, *b, c = numbers
print(a) # a = 1
print(b) # b = [2, 3, 4, 5]
print(c) # c = 6
str1 = 'python'
s1,*s2,s3 = str1
print(s1) #p
print(s2) #['y', 't', 'h', 'o']
print(s3) #n
t = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')
t1,*t2,t3 = t
print(t1) #a
print(t2) #['b', 'c', 'd']
print(t3) #c

列表解包连接

可以通过*号先将列表解包，然后在通过括号将元素重新组织起来：

A = [1, 2, 3]
B = (4, 5, 6)
C = {7, 8, 9}
L = [*A, *B, *C]
print(L)
# [1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 7]
A = ('1', '2', '3')
B = ('a', 'b', 'c')
C = {*A, *B}
print(C) #{'a', '1', 'c', 'b', '2', '3'}

甚至在连接的过程中还可以加入其他的值：

my_list_1 = [1, 2, 3]
my_list_2 = [10, 20, 30]
num= 'union'
merged_list = [*my_list_1, num, *my_list_2]
print(merged_list) #[1, 2, 3, 'union', 10, 20, 30]

字典解包连接

两个星号可以针对字典类型进行解包

dict1 = {
    'age': '22',
    'country': 'BEIJING'
}
dict2 = {
    'email': 'blog@example.com'
}
user_dict = {'username': 'kanye', **dict1, **dict2}
print(user_dict)
#{'username': 'kanye', 'age': '22', 'country': 'BEIJING', 'email': 'blog@example.com'}

可以通过多种方式合并两个字典

>>> x = {'a': 1, 'b': 2}
>>> y = {'a': 10, 'c': 30}
>>> yy = {'aa': 10, 'c': 30}
>>> z = x | y  # Union operator introduced recently
>>> z
{'a': 10, 'b': 2, 'c': 30}
>>> x.update(y)  # in place update
# as `y` value getting updated in `x`, `a` value getting overwritten from 1 to 10.
>>> x
{'a': 10, 'b': 2, 'c': 30}
>>> z = dict(**x, **yy)
>>> z
{'a': 1, 'b': 2, 'aa': 10, 'c': 30}
# same key in two dictionaries will throw error
>>> z = dict(**x, **y)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: dict() got multiple values for keyword argument 'a'

如果我们利用一个*作为dict 的前缀，它的key 将被解包；如果我们使用双星号** 作为前缀，其value 将被解包；此时我们必须显示使用key 来接收解包后的value 。

D = {'first': 1, 'second': 2, 'third': 3}
print(*D)
# first second third
# print(**D)
# TypeError: 'first' is an invalid keyword argument for print()
print('{first},{second},{third}'.format(**D))
# 1,2,3

以上就是Python 中星号(*)的用法小结的详细内容，更多关于Python星号(*)的用法的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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