Python 3.8 （4）：运算符

前言

本文主要来学习下 Python 的运算符及它们的优先级。

Python 运算符

Python语言支持以下类型的运算符:

算术运算符
比较运算符
赋值运算符
位运算符
逻辑运算符
成员运算符
身份运算符
运算符优先级

算术运算符

说明

以下假设变量a为10，变量b为3：

运算符	描述	实例
+	加，两个对象相加	a + b 输出结果为 13
-	减，得到负数或是一个数减去另一个数	a - b 输出结果为 7
*	乘，两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串	a * b 输出结果为 30
/	除，一个数除以另一个数	a / b 输出结果为 3.3333333333333335
%	取模，返回除法的余数	a % b 输出结果为 1
**	幂，返回x的y次幂	a ** b 输出结果为 1000
//	取整除，向下取接近除数的整数	a // b 输出结果为 3，-a // b 输出结果为 -4

备注：Python 中除法会得到精确的数。

示例

a = 10
b = 3
c = 0  # 该变量用于表示 a 与 b 计算的结果

c = a + b
print('a + b =', c)
c = a - b
print('a - b =', c)
c = a * b
print('a * b =', c)
c = a / b
print('a / b =', c)
# c = b / 0 除数不能为0，否则会报错
c = a % b
print('a % b =', c)
c = a ** b
print('a ** b =', c)
c = a // b
print('a // b =', c)
c = -a // b
print('-a // b =', c)

结果

a + b = 13
a - b = 7
a * b = 30
a / b = 3.3333333333333335
a % b = 1
a ** b = 1000
a // b = 3
-a // b = -4

比较运算符

说明

以下假设变量a为10，变量b为3：

运算符	描述	实例
==	等于，比较对象是否相等	a == b 返回 False
!=	不等于，比较两个对象是否不相等	a != b 返回 True
>	大于，返回x是否大于y	a > b 返回 True
<	小于，返回x是否小于y	a < b 返回 False
>=	大于等于，返回x是否大于等于y	a >= b 返回 True
<=	小于等于，返回x是否小于等于y	a <= b 返回 False

备注：比较运算返回为True或者False，手写字母均为大写。

示例

a = 10
b = 3
c = 0  # 该变量用于表示 a 与 b 比较的结果

c = a == b
print('a == b : ', c) 
c = a != b
print('a != b : ', c)
c = a > b
print('a > b : ', c)
c = a < b
print('a < b : ', c) 
c = a >= b
print('a >= b : ', c) 
c = a <= b
print('a <= b : ', c)

结果

a == b :  False
a != b :  True
a > b :  True
a < b :  False
a >= b :  True
a <= b :  False

赋值运算符

说明

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符	c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=	加法赋值运算符	c += a 等效于 c = c + a
-=	减法赋值运算符	c -= a 等效于 c = c - a
*=	乘法赋值运算符	c = a 等效于 c = c a
/=	除法赋值运算符	c /= a 等效于 c = c / a
%=	取模赋值运算符	c %= a 等效于 c = c % a
**=	幂赋值运算符	c = a 等效于 c = c a
//=	取整除赋值运算符	c //= a 等效于 c = c // a
:=	海象运算符，可在表达式内部为变量赋值

备注：海象运算符（:=）是Python3.8 版本新增运算符。

示例

a = 10
b = 3
c = 3

c = a + b
print('c = a + b, c 为', c)

c = 3
c += a
print('c += a，c 为', c)

c = 3
c -= a
print('c -= a，c 为', c)

c = 3
c *= a
print('c *= a，c 为', c)

c = 3
c /= a
print('c /= a，c 为', c)

c = 3
c %= a
print('c %= a，c 为', c)

c = 3
c **= a
print('c **= a，c 为', c)

c = 3
c //= a
print('c //= a，c 为', c)

if (b := len('zwqh')) > 2:  # 赋值表达式可以避免调用 len() 两次
    print(f"字符串的长度为{b}，大于2输出")

结果

c = a + b, c 为 13
c += a，c 为 13
c -= a，c 为 -7
c *= a，c 为 30
c /= a，c 为 0.3
c %= a，c 为 3
c **= a，c 为 59049
c //= a，c 为 0
字符串的长度为4，大于2输出

位运算符

说明

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。Python中的按位运算法则如下：

下表中变量 a 为 60，b 为 13 二进制格式如下：

a = 0011 1100

b = 0000 1101

-----------------

a&b = 0000 1100

a|b = 0011 1101

a^b = 0011 0001

~a  = 1100 0011

运算符	描述	实例
&	按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0。	a & b 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100
\|	按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。	a
^	按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1。	a ^ b 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001
~	按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。~x 类似于 -x-1。	~a 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011
<<	左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。	a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000
>>	右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数。	a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

示例

a = 60  # 二进制 0011 1100
b = 13  # 二进制 0000 1101
c = 0

c = a & b  # 0000 1100
print('a & b =', c)
c = a | b  # 0011 1101
print('a | b =', c)
c = a ^ b  # 0011 0001
print('a ^ b =', c)
c = ~ a    #  1100 0011
print('~ a =', c)
c = a << 2  # 1111 0000
print('a << 2 =', c)
c = a >> 2  # 0000 1111
print('a >> 2 =', c)

结果

a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~ a = -61
a << 2 = 240
a >> 2 = 15

逻辑运算符

说明

运算符	逻辑表达式	描述
and	x and y	布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值。
or	x or y	布尔"或" - 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。
not	not x	布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。

备注

对于布尔值，非运算会对其进行取反操作，True变False，False变True。

对于非布尔值，非运算会先将其转换为布尔值，然后再取反。

字符串，有内容为True,空字符串为False。

数字，0 为 False ,其它为 True。

示例

# 布尔
a = True
b = False

if a and b:
    print('变量 a 和 b 都为 True')
else:
    print('变量 a 和 b 有一个不为 True')

if a or b:
    print('变量 a 和 b 都为 True，或其中一个变量为 True')
else:
    print('变量 a 和 b 都不为 true')

if not a:
    print('变量 a 为 False')
else:
    print('变量 a 为 True')

# 字符串
c = ''  # 相当于 False
d = 'zwqh'  # 相当于 True

if c and d:
    print('变量 c 和 d 都为 True')
else:
    print('变量 c 和 d 有一个不为 True')

if c or d:
    print('变量 c 和 d 都为 True，或其中一个变量为 True')
else:
    print('变量 c 和 d 都不为 true')

if not c:
    print('变量 c 为 False')
else:
    print('变量 c 为 True')

# 数字
e = 0  # 相当于 False
f = 20 # 相当于 True

if e and f:
    print('变量 e 和 f 都为 True')
else:
    print('变量 e 和 f 有一个不为 True')

if e or f:
    print('变量 e 和 f 都为 True，或其中一个变量为 True')
else:
    print('变量 e 和 f 都不为 true')

if not e:
    print('变量 e 为 False')
else:
    print('变量 e 为 True')

结果

变量 a 和 b 有一个不为 True
变量 a 和 b 都为 True，或其中一个变量为 True
变量 a 为 True
变量 c 和 d 有一个不为 True
变量 c 和 d 都为 True，或其中一个变量为 True
变量 c 为 False
变量 e 和 f 有一个不为 True
变量 e 和 f 都为 True，或其中一个变量为 True
变量 e 为 False

成员运算符

说明

除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

运算符	描述	实例
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。	x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。
not in	如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。	x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。

示例

l = [1, 2, 3, 4, 5]
a = 4
b = 6

if a in l:
    print('变量 a 在列表 l 中')
else:
    print('变量 a 不在列表 l 中')

if b not in l:
    print('变量 b 不在列表 l 中')
else:
    print('变量 b 在列表 l 中')

结果

变量 a 在列表 l 中
变量 b 不在列表 l 中

身份运算符

说明

运算符	描述	实例
is	is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象	x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False
is not	is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象	x is not y ，类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False

备注： id() 函数用于获取对象内存地址。

示例

a = 10
b = 10
c = 20

if a is b:
    print('a 和 b 有共同标识')
else:
    print('a 和 b 没有共同标识')

if id(a) is id(b):
    print('a 和 b 有共同标识')
else:
    print('a 和 b 没有共同标识')

if a is c:
    print('a 和 c 有共同标识')
else:
    print('a 和 c 没有共同标识')

if a is not c:
    print('a 和 c 没有共同标识')
else:
    print('a 和 c 有共同标识')

结果

a 和 b 有共同标识
a 和 b 没有共同标识
a 和 c 没有共同标识
a 和 c 没有共同标识

备注： is 与 == 区别：is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个， == 用于判断引用变量的值是否相等。

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

print(b is a)
print(b == a)

b = a[:]

print(b is a)
print(b == a)

结果

True
True
False
True

运算符优先级

以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：

运算符	描述
**	指数 (最高优先级)
~ + -	按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)
* / % //	乘，除，求余数和取整除
+ -	加法减法
>> <<	右移，左移运算符
&	位 'AND'
^ \|	位运算符
<= < > >=	比较运算符
== !=	等于运算符
= %= /= //= -= += = *=	赋值运算符
is is not	身份运算符
in not in	成员运算符
not and or	逻辑运算符

小结

这篇文章我们通过描述说明以及相关示例来了解运算符，对部分关键点进行了备注说明。

示例源码

operator.py

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