Python中的 *號是一個特殊的符號，在其他編程語言中，它最廣為人知的用途就是作為乘法運算的符號。
而在Python中，它的用途遠不止如此。

本文總結了Python中*號的所有用途，以供參考。

1. 算術運算

號用來做算術運算幾乎是所有編程語言採用的方法，
在Python中，號可作為乘法運算和指數運算。

比如：

a = 3
b = 5
print("乘法：3×5 = {}".format(a * b))
print("指數：3的5次方 = {}".format(a**b))

# 運行結果
乘法：3×5 = 15
指數：3的5次方 = 243

2. 構造與解構

除了基本的算術運算，*號在Python中還可以用在數據結構的構造和解構中。

2.1. 列表的構造

如果要在一些數據中間的某個位置插入一個現有的列表，來構造一個新列表的話，
大部分語言只能通過迴圈來實現。

而Python中的*號，可以讓我們用一行代碼就實現。

lst = [1, 2, 3]
new_lst = [0, lst, 4, 5]
print("不使用*號，構造後的列表：{}".format(new_lst))

new_lst = [0, *lst, 4, 5]
print("使用*號，構造後的列表：{}".format(new_lst))

# 運行結果
不使用*號，構造後的列表：[0, [1, 2, 3], 4, 5]
使用*號，構造後的列表：[0, 1, 2, 3, 4, 5]

使用*號，可以自動將現有列表中的元素展開。

2.2. 列表的解構

簡單來說，解構就是將列表中的元素分配給幾個變數。
比如下麵的代碼，利用*號，可以迅速將一個列表中的元素分為3個部分：

# 列表解構
first, *lst, last = new_lst
print("列表第一個元素：{}".format(first))
print("列表中間元素：{}".format(lst))
print("列表最後一個元素：{}".format(last))

# 運行結果
列表第一個元素：0
列表中間元素：[1, 2, 3, 4]
列表最後一個元素：5

2.3. 字典的構造

字典的構造是用 兩個*號。

dict = {"name": "harry", "age": 40}
new_dict = {"gender": "male", **dict}
print("構造後的字典：{}".format(new_dict))

# 運行結果
構造後的字典：{'gender': 'male', 'name': 'harry', 'age': 40}

這樣，就把已有字典中的key/value展開到新的字典中去了。

註意，字典類型的變數如果不加雙*號，是會報錯的，比如：

new_dict = { "gender": "male", dict}
# 這樣寫會報語法錯誤

字典只有構造的方法，沒有類似列表的解構方法。

3. 函數參數

*號用在函數參數中，可以定義更加靈活的參數形式。

3.1. 不定長參數

不定長參數讓函數更加靈活，比如 print函數的參數就是不定長的，傳入幾個參數，它就列印幾個。
再比如，我們構造一個求和的函數，希望可以對任意數量的整數求和，就可以用*號來實現。

# 求和函數
def add(*numbers):
    sum = 0
    for number in numbers:
        sum += number

    return sum

使用此函數時，可以傳入任意數量的參數：

# 可以傳入任意數目的參數
sum = add(1, 2, 3)
print("1~3 求和：{}".format(sum))
sum = add(1, 2, 3, 4)
print("1~4 求和：{}".format(sum))

# 運行結果
1~3 求和：6
1~4 求和：10

當然，對於有 *號 的參數，也可以傳入列表變數作為參數，不過列表變數前要加 *號。

lst = [1, 2, 3]
sum = add(*lst)  # 變數 lst 前不加 *號 會報錯
print(sum)

3.2. 不定長的關鍵字參數

所謂關鍵字參數，就是傳入參數的時候，不僅傳入參數的值，還傳入參數的名稱。
比如下麵一個模擬改變對象屬性的函數：

def change(obj, **attrs):
    for key, val in attrs.items():
        obj[key] = val

通過參數**attr，函數可以修改obj對象的任意屬性。
這樣的好處是不用定義多個不同的函數來修改obj的不同屬性。

person = {"name": "harry", "age": 30, "gender": "male"}
print("修改前：{}".format(person))

# 調用方式
change(person, age=40, name="jack")
print("修改後：{}".format(person))

# 運行結果
修改前：{'name': 'harry', 'age': 30, 'gender': 'male'}
修改後：{'name': 'jack', 'age': 40, 'gender': 'male'}

4. 限制函數調用

最後的這個*號的用途比較罕見，如果你知道這個用途的話，我會對你很佩服。

先定義一個示例函數：

def self_introduce(name, age):
    print("大家好，我是 {}, 今年 {} 歲。".format(name, age))

這個函數很簡單，傳入name和age兩個參數，然後列印一段簡單的自我介紹。

在Python中，我們可以用下麵兩種方式調用這個函數：

# 方式一
self_introduce("harry", 40)
# 運行結果
大家好，我是 harry, 今年 40 歲。

# 方式二
self_introduce(name="harry", age=40)
# 運行結果
大家好，我是 harry, 今年 40 歲。

兩種方式的效果是是一樣的。
方式一也可以叫做位置參數調用法；
方式二也可以叫做關鍵字參數調用法。

4.1. 只能用關鍵字參數方式調用

如果我們想限制self_introduce只能用方式二（關鍵字參數）來調用，可以：

# 函數的第一個參數用 * 號
def self_introduce(*, name, age):
    print("大家好，我是 {}, 今年 {} 歲。".format(name, age))

這樣調用時，只能使用方式二了。

# 這樣調用會報錯
self_introduce("harry", 40)

# 可以正常執行
self_introduce(name="harry", age=40)

4.2. 只能用位置參數方式調用

如果想限制self_introduce只能用方式一（位置參數）來調用，可以：

# 函數的最後一個參數用 / 號
def self_introduce(name, age, /):
    print("大家好，我是 {}, 今年 {} 歲。".format(name, age))

這樣調用時，只能使用方式一了。

# 可以正常執行
self_introduce("harry", 40)

# 這樣調用會報錯
self_introduce(name="harry", age=40)