Python中*和**在参数中的作用详解

技术背景

在Python编程中，* 和 ** 操作符在函数参数处理方面具有特殊用途。它们允许函数接受任意数量的位置参数和关键字参数，这在处理不确定参数数量的情况时非常有用。同时，它们也可以用于函数调用时的参数解包操作。

实现步骤

1. 理解位置参数和关键字参数

• 位置参数：函数定义时按顺序排列的参数，调用时需按顺序传入对应的值。

def test(a, b, c):
    print(a)
    print(b)
    print(c)

test(1, 2, 3)

• 关键字参数：函数调用时通过参数名指定参数值，不依赖参数顺序。

def test(a=0, b=0, c=0):
    print(a)
    print(b)
    print(c)

test(a=1, b=2, c=3)

2. * 和 ** 在函数调用中的使用

• * 操作符：用于将列表或元组解包为位置参数。

def sum(a, b):
    print(a + b)

my_tuple = (1, 2)
my_list = [1, 2]
sum(*my_tuple)
sum(*my_list)

• ** 操作符：用于将字典解包为关键字参数。

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
sum(**my_dict)

3. * 和 ** 在函数定义中的使用

• *args：用于接受任意数量的位置参数，这些参数会被打包成一个元组。

def sum(*args):
    total = 0
    for a in args:
        total += a
    print(total)

sum(1, 2, 3, 4)

• **kwargs：用于接受任意数量的关键字参数，这些参数会被打包成一个字典。

def sum(**args):
    total = 0
    for k, v in args.items():
        total += v
    print(total)

sum(a=1, b=2, c=3, d=4)

4. Python 3 中的新特性

• 关键字仅参数：在 *args 之后的参数必须以关键字参数的形式传入。

def foo(arg, kwarg=None, *args, kwarg2=None, **kwargs):
    return arg, kwarg, args, kwarg2, kwargs

print(foo(1, 2, 3, 4, 5, kwarg2='kwarg2', bar='bar', baz='baz'))

• 仅允许关键字参数：使用单独的 * 表示后面的参数必须是关键字参数。

def foo(arg, kwarg=None, *, kwarg2=None, **kwargs):
    return arg, kwarg, kwarg2, kwargs

print(foo(1, 2, kwarg2='kwarg2', foo='foo', bar='bar'))

核心代码

接受任意数量的位置和关键字参数

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

a = (1, 2, 3)
b = {'aa': 11, 'bb': 22}
foo(*a, **b)

装饰器中使用 *args 和 **kwargs

import functools

def decorator(function):
    @functools.wraps(function)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        preprocess()
        function(*args, **kwargs)
        postprocess()
    return wrapper

@decorator
def foo(a, b, c, d=0, e=100):
    differentiating_process_foo(a, b, c, d, e)

最佳实践

• 使用标准命名：在使用 * 和 ** 接受可变参数时，建议使用 *args 和 **kwargs 作为参数名，以遵循Python社区的约定。
• 参数顺序：在函数定义中，参数顺序通常为：普通参数、*args、关键字仅参数、**kwargs。
• 代码复用：在编写装饰器或需要处理不同参数组合的函数时，使用 *args 和 **kwargs 可以提高代码的复用性。

常见问题

• ** 只能用于字典：** 操作符专门用于解包字典，如果传入非字典对象会引发错误。
• 参数重复问题：不能对非可选参数进行重复赋值，否则会引发错误。
• ** 必须在 * 之后：在函数定义中，如果同时使用 *args 和 **kwargs，**kwargs 必须放在 *args 之后。