Python 字典的開箱(**)詳解:新手指南

更新日期: 2025 年 1 月 23 日

在 Python 編程中,字典(Dictionary) 是一種以 鍵-值對(key-value pair) 形式存儲數據的強大數據結構。

當我們處理函數參數、合併字典或傳遞可變數量的關鍵字引數時,** 開箱運算子(也稱為雙星號或雙星運算子)起到了至關重要的作用。

對於剛開始學習 Python 的新手來說,理解並掌握字典的開箱用法,將大大提升你在開發過程中的效率和靈活性。

本文將詳細介紹 Python 中的字典開箱,包括其基本概念、使用方法、實際應用和注意事項,並提供豐富的示例,幫助你在實際開發中靈活運用。


什麼是字典開箱(**)?

定義

字典開箱是指使用 ** 運算子,將字典中的鍵-值對展開,並將其作為關鍵字引數傳遞給函數,或者在創建新字典時合併多個字典。

特點

  • 函數參數傳遞:允許我們將字典中的鍵-值對作為關鍵字引數傳遞給函數。
  • 合併字典:可以將多個字典的內容合併到一個新的字典中。
  • 靈活性:提高代碼的可讀性和靈活性,使函數調用和字典操作更加簡潔。

字典開箱的基本語法

在函數調用中字典開箱

def function_name(**kwargs):
    # 函數體

function_name(**dictionary)
  • **kwargs:在函數定義中,表示接受任意數量的關鍵字引數,存儲為字典。
  • **dictionary:在函數調用時,將字典中的鍵-值對開箱為關鍵字引數。

在創建新字典時開箱

new_dict = {**dict1, **dict2}
  • {**dict1, **dict2}:將兩個字典的鍵-值對開箱並合併到一個新的字典中。

在函數參數中使用字典開箱

定義函數並使用 **kwargs 接收可變關鍵字引數

示例:

def greet(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

greet(name='Alice', age=30, city='Taipei')

輸出:

name: Alice
age: 30
city: Taipei

解釋:

  • **kwargs:函數可以接收任意數量的關鍵字引數,並以字典形式存儲。
  • 在函數內部,可以遍歷 kwargs,訪問鍵和值。

使用字典開箱傳遞參數

示例:

def greet(name, age, city):
    print(f"姓名:{name}")
    print(f"年齡:{age}")
    print(f"城市:{city}")

info = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'Taipei'}
greet(**info)

輸出:

姓名:Alice
年齡:30
城市:Taipei

解釋:

  • **info:將字典 info 中的鍵-值對開箱為關鍵字引數,傳遞給函數 greet

混合使用位置參數和開箱參數

示例:

def greet(greeting, name):
    print(f"{greeting}, {name}!")

info = {'name': 'Alice'}
greet('Hello', **info)

輸出:

Hello, Alice!

解釋:

  • 位置參數 'Hello' 傳遞給參數 greeting,開箱字典將 'Alice' 傳遞給參數 name

合併字典

使用 ** 開箱運算子合併字典

示例:

dict1 = {'a': 1, 'b': 2}
dict2 = {'b': 3, 'c': 4}

merged_dict = {**dict1, **dict2}
print(merged_dict)

輸出:

{'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

解釋:

  • dict1dict2 中的鍵-值對開箱並合併到新的字典 merged_dict 中。
  • 如果存在相同的鍵,後面的值會覆蓋前面的值,因此 'b' 的值為 3

在 Python 3.9+ 中使用 | 運算子合併字典

示例:

# 需要 Python 3.9 或更高版本
dict1 = {'a': 1, 'b': 2}
dict2 = {'b': 3, 'c': 4}

merged_dict = dict1 | dict2
print(merged_dict)

輸出:

{'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

解釋:

  • | 運算子在 Python 3.9 中被引入,用於合併字典。
  • 與使用 ** 開箱運算子效果相同。

實際應用示例

構建 HTTP 請求的參數

示例:

def send_request(url, **params):
    print(f"發送請求到 {url}")
    for key, value in params.items():
        print(f"{key} = {value}")

query_params = {'search': 'python', 'page': 2}
send_request('https://example.com', **query_params)

輸出:

發送請求到 https://example.com
search = python
page = 2

解釋:

  • 使用 **query_params 將字典開箱為關鍵字引數,傳遞給函數 send_request

配置文件的加載與覆蓋

示例:

default_config = {'host': 'localhost', 'port': 8080}
user_config = {'port': 9090, 'debug': True}

config = {**default_config, **user_config}
print(config)

輸出:

{'host': 'localhost', 'port': 9090, 'debug': True}

解釋:

  • 將默認配置和用戶配置合併,後者覆蓋前者相同的鍵。

創建類實例時傳遞參數

示例:

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

info = {'name': 'Alice', 'age': 30}
person = Person(**info)
print(person.name)  # 輸出:Alice
print(person.age)   # 輸出:30

解釋:

  • 使用 **info 將字典開箱為關鍵字引數,傳遞給類的構造函數。

使用注意事項

鍵名需要與參數名匹配

  • 在函數調用時,字典中的鍵名必須與函數的參數名一致,否則會引發錯誤。

示例:

def greet(name, age):
    print(f"姓名:{name}, 年齡:{age}")

info = {'username': 'Alice', 'age': 30}
greet(**info)  
# TypeError: greet() got an unexpected keyword argument 'username'

解決方案:

  • 確保字典的鍵名與函數參數名對應。

處理重複的鍵

  • 在合併字典時,如果存在重複的鍵,後面的值會覆蓋前面的值。

示例:

dict1 = {'a': 1, 'b': 2}
dict2 = {'b': 3}
merged_dict = {**dict1, **dict2}
print(merged_dict)  # 輸出:{'a': 1, 'b': 3}

適用於 Python 3.x

  • 字典開箱運算子 ** 用於合併字典的功能在 Python 3.5 及以上版本中可用。
  • 在較低版本的 Python 中,需要使用 dict.update() 方法或其他方式合併字典。

常見錯誤與調試

TypeError: got multiple values for keyword argument

  • 錯誤原因:在函數調用時,直接指定的關鍵字引數與開箱字典中的鍵重複。

示例:

def greet(name, age):
    print(f"姓名:{name}, 年齡:{age}")

info = {'name': 'Alice', 'age': 30}
greet(name='Bob', **info)
# TypeError: greet() got multiple values for argument 'name'

解決方案:

  • 避免直接指定的參數與開箱字典中的鍵重複,或在開箱字典前覆蓋鍵值。

正確示例:

greet(**info)

SyntaxError: invalid syntax

  • 錯誤原因:在 Python 3.5 以下版本中使用了字典開箱運算子。

解決方案:

  • 升級到 Python 3.5 或更高版本,或者使用其他方式合併字典。

結論

  • ** 開箱運算子 是 Python 中處理字典的重要工具,允許我們在函數調用時開箱字典為關鍵字引數,或在創建新字典時合併多個字典。
  • 主要優勢:
    • 提高代碼的簡潔性和可讀性。
    • 增強函數調用的靈活性。
    • 方便地合併和更新字典。
  • 使用注意事項:
    • 確保字典的鍵名與函數參數名一致。
    • 處理重複鍵時,注意值的覆蓋順序。

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