我在写数据处理程序时，有时候会需要看一点数学公式，有时候需要写一点Python代码，有时候需要写一点C代码。我发现，有一些数学计算的符号，在数学、C和Python等语言中有些反直觉，或者不那么一致的地方，需要在经常使用的过程中熟悉并注意辨别。

Python中的星号符号*

在常见的语言中，星号都主要用于表示乘法。

a = 2, b = 3
c = a*b

上面c等于6。

如果是一个列表类型，它乘以某个数，却表示列表的重复。

比如一个列表

a = [1,2,3]
b = a * 2
# b = [1,2,3, 1,2,3]

一个tuple,

a = (1,2)*2
# a = (1,2,1,2)

一个字符类型的:

name = "Tom"
names = name * 2
# names = "TomTom"

一个字节类型的:

rawdata = b'Nancy'
rawdata_dup = rawdata * 2
# rawdata_dup = b'NancyNancy'

而两个星号一起时，作为binary operator,则表示指数运算

a = 3**2
# a = 9

此外，星号在Python中还表示可变列表, 而两个星号在一起则表示可变命令参数，或字典。

def func(a,b, *args, **kwargs):
    pass

在上面的函数中，args是list类型的变量，kwargs是dict类型的变量。

Python数学库numpy中的*

而在最重要的Python数学库numpy中，星号乘法运算的含义，初学时容易误以为会与列表运算的语义相同。但其实不是。

import numpy as np
a = np.array([1,2])
b = a * 2
# b = ndarray([2,4])

在numpy中，默认是向量运算，在运算前，会按需要进行变量的broadcast处理。因此，上面的运算等价于:

import numpy as np
a = np.array([1,2])
b = a * [2,2]
# b = ndarray([2,4])

C中的星号*

在C语言中，我们第一反应，星号也是表示乘法，然后也很容易想到它用于指针。

乘法：

int a = 2;
int b = 3;
int c = a * b;
// c = 6.

指针

int age = 18, *p_age = NULL;
p_age = & age;
// *p_age 等于 18. 

C中的指数运算, **还是^？

我们很容易误以为可以用两个星号表示指数运算，但是C语言中是没有为指数运算定义操作符的。这时，我们可以使用的是<math.h>中定义的pow函数.

#include <math.h>
  
int a = 2, b = 3;
int c = pow(a,b);
//c = 8

此外，由于我们在数学(LaTex等)中常常用^表示指数，而^运算在C中是有意义的，如果误以为它是指数运算，程序编译不会出错，但运算结果是错的。

在C语言中，^表示按位进行XOR运算。

int a = 0x001;
int b = 0x001;
int c = 0x100;
int d = a ^ b;
// c = 0x000
int e = a ^ c;
// e = 0x101

总结

为了完成应用功能，我们会学习使用多种相似又有区别的语言。尤其是对于数据工程师而言，Python和C的搭配是很常见的组合。初学时，要注意读文档，做测试，不可以简单类比。