Что означает звездный оператор при вызове функции?

Что означает оператор * в Python, например, в коде, подобном zip(*x) или f(**k)?

  1. Как это обрабатывается внутри переводчика?
  2. Влияет ли это на производительность вообще? Это быстро или медленно?
  3. Когда это полезно, а когда нет?
  4. Должно ли оно использоваться в объявлении функции или в вызове?

Ответ 1

Единственная звезда * распаковывает последовательность/коллекцию в позиционные аргументы, поэтому вы можете сделать это:

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

values = (1, 2)

s = sum(*values)

Это распакует кортеж так, чтобы он выполнялся как:

s = sum(1, 2)

Двойная звезда ** делает то же самое, только используя словарь и, следовательно, названные аргументы:

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

Вы также можете комбинировать:

def sum(a, b, c, d):
    return a + b + c + d

values1 = (1, 2)
values2 = { 'c': 10, 'd': 15 }
s = sum(*values1, **values2)

будет выполняться как:

s = sum(1, 2, c=10, d=15)

Также см. раздел 4.7.4 - Распаковка списков аргументов документации Python.


Кроме того, вы можете определить функции для принятия аргументов *x и **y, это позволяет функции принимать любое количество позиционных и/или именованных аргументов, которые специально не указаны в объявлении.

Пример:

def sum(*values):
    s = 0
    for v in values:
        s = s + v
    return s

s = sum(1, 2, 3, 4, 5)

или с помощью **:

def get_a(**values):
    return values['a']

s = get_a(a=1, b=2)      # returns 1

это может позволить вам указать большое количество необязательных параметров без их объявления.

И снова вы можете комбинировать:

def sum(*values, **options):
    s = 0
    for i in values:
        s = s + i
    if "neg" in options:
        if options["neg"]:
            s = -s
    return s

s = sum(1, 2, 3, 4, 5)            # returns 15
s = sum(1, 2, 3, 4, 5, neg=True)  # returns -15
s = sum(1, 2, 3, 4, 5, neg=False) # returns 15

Ответ 2

Одна маленькая точка: это не операторы. Операторы используются в выражениях для создания новых значений из существующих значений (например, 1 + 2 становится 3. Например, * и ** являются частью синтаксиса деклараций и вызовов функций.

Ответ 3

Я считаю это особенно полезным, когда вы хотите "сохранить" вызов функции.

Например, предположим, что у меня есть некоторые модульные тесты для функции 'add':

def add(a, b): return a + b
tests = { (1,4):5, (0, 0):0, (-1, 3):3 }
for test, result in tests.items():
   print 'test: adding', test, '==', result, '---', add(*test) == result

Нет другого способа вызвать add, кроме как вручную делать что-то вроде add (test [0], test [1]), что является уродливым. Кроме того, если есть переменное количество переменных, код может стать довольно уродливым со всеми if-утверждениями, которые вам понадобятся.

Другое место это полезно для определения объектов Factory (объектов, которые создают для вас объекты). Предположим, у вас есть класс Factory, который делает объекты Car и возвращает их. Вы можете сделать так, чтобы myFactory.make_car ('red', 'bmw', '335ix') создавал Car ('red', 'bmw', '335ix'), а затем возвращает его.

def make_car(*args):
   return Car(*args)

Это также полезно, если вы хотите вызвать конструктор суперкласса.

Ответ 4

Он называется синтаксисом расширенного вызова. Из документа :

Если выражение функции синтаксиса появляется в вызове функции, выражение должно оцениваться в последовательности. Элементы из этой последовательности обрабатываются так, как если бы они были дополнительными позиционными аргументами; если есть позиционные аргументы x1,..., xN и выражение оценивается в последовательности y1,..., yM, это эквивалентно вызову с M + N позиционными аргументами x1,..., xN, y1,..., yM.

и

Если выражение функции синтаксиса ** появляется в вызове функции, выражение должно оцениваться с помощью сопоставления, содержимое которого рассматривается как дополнительные аргументы ключевого слова. В случае ключевого слова, появляющегося в обоих выражениях и в качестве явного аргумента ключевого слова, возникает исключение TypeError.

Ответ 5

В вызове функции одиночная звезда превращает список в отдельные аргументы (например, zip(*x) совпадает с zip(x1,x2,x3), если x=[x1,x2,x3]), а двойная звезда превращает словарь в отдельные аргументы ключевого слова (например, f(**k) то же, что и f(x=my_x, y=my_y), если k = {'x':my_x, 'y':my_y}.

В определении функции это наоборот: одиночная звезда превращает произвольное количество аргументов в список, а двойной старт превращает произвольное количество аргументов ключевого слова в словарь. Например. def foo(*x) означает, что "foo принимает произвольное количество аргументов, и они будут доступны через список x (т.е. если пользователь вызывает foo(1,2,3), x будет [1,2,3])" и def bar(**k) означает, что "bar принимает произвольное количество аргументов ключевого слова, и они будут доступны через словарь k (т.е. если пользователь вызывает bar(x=42, y=23), k будет {'x': 42, 'y': 23})".