目錄
一、緒論
在 Python 中，單星號 * 和雙星號 ** 這兩個符號存在多種用法，平時不注意歸納或很少使用則容易混淆或遺忘。爲此，本文將根據各類書籍、文檔等，詳細梳理各類用法並予以說明。
二、說明
2.1 算術運算符 —— 乘與乘方
* 爲乘法，** 爲乘方/乘冪：
>>> 2 * 4
8
>>> 2 ** 4
16
2.2 字符串運算符 —— 重複
使用乘號 * 可重複輸出 string (由於 string 是不可變的，* 的本質是創建新的 string)：
>>> 'cs' * 2
'cscs'
>>> me = 'go'
>>> me * 3
'gogogo'
2.3 函數實參彙集 —— 打包
*args 和 **kwargs 常作爲 魔法變量 出現於函數定義中，用於將不定量實參傳遞給函數。其中：
*args 的本質是將 位置實參 彙集爲 tuple 然後由變量 args 接收，：
>>> def test1(x, *args):
print(x, args)
>>> test1('a', 'b', 'c', 'd')
a ('b', 'c', 'd')
>>> test1(1, 2, 3, 4)
1 (2, 3, 4)
**kwargs 的本質則是將 關鍵字實參 彙集爲 dict 然後由變量 kwargs 接收：
>>> def test2(**kwargs):
for key, value in kwargs.items():
print("{0} = {1}".format(key, value))
>>> test2(a=1, b=2, c=3, d=4)
a = 1
b = 2
c = 3
d = 4
單星操作符 * 無法彙集關鍵字參數，而雙星操作符 ** 可以。若想在函數定義時同時使用 位置形參 + 單星操作符 * + 雙星操作符 ** ，則須按照如下順序：
>>> def test3(z, *args, **kwargs):
print(z, args, kwargs)
>>> test3(0, 1, 2, 3, 4, a=1, b=2, c=3, d=4)
0 (1, 2, 3, 4) {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
此外，寫成 *args 和 **kwargs 其實並非必須的，僅爲通俗的命名約定，只有變量前的單星號 * 或 雙星號 ** 纔是必須的。若有意，還可寫成 *var 和 **vars 等等。
2.4 函數實參分散 —— 解包
若函數形參是定長參數，則可使用 分散操作符 (scatter operator) * 或 ** 初始化函數，類似解引用 tuple 和 dict 。例如：
使用 分散操作符 * 對 tuple 實參解包：
>>> def test4(var1, var2, var3, var4):
print(var1, var2, var3, var4)
>>> variables = (1, 2, 3, 4) # 注意, 可迭代對象即可, 不限於 tuple
>>> test4(variables) # 不解包要報錯
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#36>", line 1, in <module>
test4(variables)
TypeError: test4() missing 3 required positional arguments: 'var2', 'var3', and 'var4'
>>> test4(*variables) # 解包饋入即可
1 2 3 4
使用 分散操作符 ** 對 dict 實參解包：
>>> def test4(var1, var2, var3, var4):
print(var1, var2, var3, var4)
>>> variables2 = {'var1':5, 'var2':6, 'var3':7, 'var4':8} # 注意 key 對應關鍵字形參
>>> test4(variables2) # 不解包要報錯
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#48>", line 1, in <module>
test4(variables2)
TypeError: test4() missing 3 required positional arguments: 'var2', 'var3', and 'var4'
>>> test4(**variables2) # 解包饋入即可
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2.5 解壓可迭代對象賦值給多個變量
使用星號操作符 * 構成星號表達式能夠實現對 可迭代對象 iterable 解壓，從而將不確定個數或任意個數元素的可迭代對象 iterable 賦值給任意數量的變量。其中，使用 * 的變量將接受多餘參數，並總保存在 list 中。
注意，可迭代對象 iterable 包含：序列 sequence (list、string、tuple)、set、dict、迭代器 iterator、生成器 generator、文件對象 等，而不侷限於 2.4 節中的類型。有些博客、教程聲稱“使用 * 可以對序列解壓”是不盡然的，不確切的。
>>> x, *y = [1, 2, 3, 4, 5, 6] # unpack list
>>> x
1
>>> y
[2, 3, 4, 5, 6]
# -----------------------------------------------------------------------------
>>> x, *y = 'abcdefg' # unpack string
>>> x
'a'
>>> y
['b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
# -----------------------------------------------------------------------------
>>> x, *y = (1, 2, 3, 4, 5, 6) # unpack tuple
>>> x
1
>>> y
[2, 3, 4, 5, 6]
# -----------------------------------------------------------------------------
>>> x, *y = {'a':1, 'b':2, 'c':3} # unpack dict
>>> x
'a'
>>> y
['b', 'c']
# -----------------------------------------------------------------------------
>>> x, *y = {1, 2, 3, 4, 5, 6} # unpack set
>>> x
1
>>> y
[2, 3, 4, 5, 6]
# -----------------------------------------------------------------------------
>>> generator = (i for i in range(1,7))
>>> generator
<generator object <genexpr> at 0x00000212A48F75C8>
>>> x, *y = generator # unpack for generator
>>> x
1
>>> y
[2, 3, 4, 5, 6]
補個科普：維基百科解釋，在 Python 中，迭代器是遵循迭代協議的對象。使用 iter() 從任何序列對象中得到迭代器 (如 list, tuple, dict, set 等)。另一種形式的輸入迭代器是生成器 generator。很多容器如 list、string 可用 for 循環遍歷對象。for 語句會調用容器對象中的 iter() 函數，該函數返回一個定義了 __next__() 方法的迭代器對象，該方法將逐一訪問容器中的元素。故在 Python中，任意對象只要定義了__next__方法，就是一個迭代器。因此，Python 容器如 list、string、tuple、set、dict 實際上都可以被稱作迭代器 iterator。
此外，星號* 對於解壓、分割 string 很有用：
>>> line = 'nobody:*:-4:-4:Unprivileged User:/var/empty:/usr/bin/true'
>>> uname, *fields, homedir, sh = line.split(':') # string 分割 + 解包
>>> uname
'nobody'
>>> homedir
'/var/empty'
>>> sh
'/usr/bin/true'
# -----------------------------------------------------------------------------
>>> record = ('Child', 66, 12.34, (1, 6, 2020))
>>> name, *_, (*_, year) = record # 使用佔位符如 _ 來接收無用的部分
>>> name
'Child'
>>> year
2020
如果夠聰明，還能用這種分割語法巧妙實現遞歸算法：
>>> items = [1, 10, 7, 4, 5, 9]
>>> def new_sum(items): # 其實因語言層面限制, 遞歸非 Python 所長
head, *tail = items
return head + sum(tail) if tail else head
>>> new_sum(items)
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參考文獻：
《Python Cookbook》、《Intermediate Python》、《Think Python》
https://www.runoob.com/python3/python3-basic-operators.html
https://www.runoob.com/w3cnote/python-one-and-two-star.html