【译】Python初学者应该了解的星号（*）

做者：mingrammer

翻译：老齐

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与其余编程语言相比，Python语言的操做类型更多样化。

特别是星号（*），在Python中是一个用途普遍的操做符，而不只仅用于两个数字相乘的运算之中。在本文中，咱们将讨论星号的多种用途。

这里总结了4种星号的应用场景：

• 做为乘法和乘方的运算符
• 表示序列中元素的重复
• 用于收集参数（能够称之为“打包”）
• 用于容器类对象的解包

下面逐一进行说明。

乘法或乘方的运算符

对此你必定不陌生，像乘法同样，Python中也内置了乘方运算符。

>>> 2 * 3 
6 
>>> 2 ** 3 
8 
>>> 1.414 * 1.414 
1.9993959999999997
>>> 1.414 ** 1.414
1.6320575353248798
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重复类列表的容器元素

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。

# Initialize the zero-valued list with 100 length
zeros_list = [0] * 100 

# Declare the zero-valued tuple with 100 length
zeros_tuple = (0,) * 100  

# Extending the "vector_list" by 3 times
vector_list = [[1, 2, 3]] 
for i, vector in enumerate(vector_list * 3):     
    print("{0} scalar product of vector: {1}".format((i + 1), [(i + 1) * e for e in vector]))
# 1 scalar product of vector: [1, 2, 3]
# 2 scalar product of vector: [2, 4, 6]
# 3 scalar product of vector: [3, 6, 9]
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参数收集

不少函数中，都会有不肯定个数的参数。例如，若是咱们不知道要提供多少个参数，或者由于什么缘由必须传任意个参数等。

在Python中有两类参数，一类是位置参数，另一类是关键词参数，前者根据位置肯定相应值，后者则是依据参数名称肯定。

在研究任意个位置/关键词参数以前，先讨论肯定数量的位置参数和关键词参数。

# A function that shows the results of running competitions consisting of 2 to 4 runners.
def save_ranking(first, second, third=None, fourth=None):
    rank = {}
    rank[1], rank[2] = first, second
    rank[3] = third if third is not None else 'Nobody'
    rank[4] = fourth if fourth is not None else 'Nobody'
    print(rank)    

# Pass the 2 positional arguments
save_ranking('ming', 'alice')
# Pass the 2 positional arguments and 1 keyword argument
save_ranking('alice', 'ming', third='mike')
# Pass the 2 positional arguments and 2 keyword arguments (But, one of them was passed as like positional argument)
save_ranking('alice', 'ming', 'mike', fourth='jim')
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上述代码中的函数有2个位置参数：first、second，2个关键词参数：third、fourth。位置参数不能省略，必须给全部的位置参数按照其正确的位置传值。然而，对于关键词参数，在定义函数的时候你能够设置默认值，若是调用函数的时候省略了相应的实参，会以默认值做为实参，即关键词参数能够省略。

如你所见，关键词参数能够省略，因此，它们就不能在未知参数前面进行声明，若是按照下面的方式声明参数，就必然抛出异常。

def save_ranking(first, second=None, third, fourth=None):
    ...
复制代码

可是，在save_ranking('alice', 'ming', 'mike', fourth='jim')调用中，提供了3个位置实参和一个关键词参数。是的，对于关键词参数，你也能够按照位置参数的方式传值，所对应的关键词可以接受依据位置所传的数据。按照此处的调用方法，'mike'就自动传给了third。

以上咱们已经讨论了参数的基本含义，从上述示例中，咱们也能看出来，上面所定义的函数不能接收任意个数的参数，由于该函数的参数是固定数量的。所以，须要对该函数进行改造，让它可以接收任意个参数，不管是位置参数仍是关键词参数。看下面的示例：

收集位置参数

def save_ranking(*args):
    print(args) 
save_ranking('ming', 'alice', 'tom', 'wilson', 'roy')
# ('ming', 'alice', 'tom', 'wilson', 'roy')
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收集位置参数和关键词参数

def save_ranking(*args, **kwargs):
    print(args)     
    print(kwargs)
save_ranking('ming', 'alice', 'tom', fourth='wilson', fifth='roy')
# ('ming', 'alice', 'tom')
# {'fourth': 'wilson', 'fifth': 'roy'}
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在上面的示例中，*args意味着收集任意个数的位置参数，**kwargs意味着收集任意个数的关键词参数。这里的*args和**kwargs能够称之为打包。

如你所见，在上面咱们按照位置或关键词传了任意个数的参数。按照位置传的参数被收集到元组中，并用变量args引用；以关键词传的参数则用变量kwargs引用为字典类型。

前面提到过，关键词参数不能写在位置参数前面，因此，下面的定义方式是错误的：

def save_ranking(**kwargs, *args):
    ...
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任意个数的参数颇有价值，在不少开源项目中都可以看到，通常都是用*args或者**kwargs做为收集任意参数的名称，固然，你能够用其余名称，好比*requeired或者**optional等，均可以。只是对于开源项目而言，咱们习惯使用*args和**kwargs罢了。

解包

星号还能够用于对容器的解包，这与前面的参数收集相似，好比，有一个包含数据的列表、元组或者字典，还有一个收集任意参数的函数：

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]
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由于product()能接收任意参数，咱们原本须要将列表中的元素取出来，而后传给此函数。但在这里，若是以*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，其中的每一个素数都被传给函数，并被收集后用变量numbers引用。若是传该列表primes给函数，就不能解包，numbers所引用的元组中只有一个primes列表。

对于元组也如此，对于字典，须要用**代替*。

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
复制代码

还有不少种解包的实现方式，甚至于不针对函数，只是从列表、元组中取出数据，并用动态变量引用。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

# The left side of unpacking should be list or tuple.
*a, = numbers
# a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

*a, b = numbers
# a = [1, 2, 3, 4, 5]
# b = 6

a, *b, = numbers
# a = 1 
# b = [2, 3, 4, 5, 6]

a, *b, c = numbers
# a = 1
# b = [2, 3, 4, 5]
# c = 6
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上述操做中说明，能够分别从列表或元组中解包，获得相应值，而后用*a和*b引用解包所得数据，并将其打包为列表。这与前述任意个数的参数是一样的概念。

结论

以上简要介绍了Python语言中的星号（*），做为一个操做符，它有不少用途，特别是在“收集参数”中，显得很重要。可是，初学者容易在此处迷惑，因此，若是你是初学者，上面的内容要认真看一看。

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