01 01 2020

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 b 输出结果 61 ,二进制解释: 0011 1101
^ 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 实例
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

延伸阅读
  1. Python 3.8 (二):python 基础语法
  2. Python 3.8 (一):python 入门
  3. Python 3.8 (三):变量与数据类型
  4. Python 3.8 (四):运算符
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