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Python3 运算符

什么是运算符？

本章节主要说明 Python 的运算符。

举个简单的例子:

4 + 5 = 9

例子中，4 和 5 被称为操作数，+ 称为运算符。

Python 语言支持以下类型的运算符:

接下来让我们一个个来学习Python的运算符。

Python算术运算符

以下假设变量 a=10，变量 b=21：

运算符描述实例
+加 - 两个对象相加 a + b 输出结果 31
-减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 a - b 输出结果 -11
*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 210
/除 - x 除以 y b / a 输出结果 2.1
%取模 - 返回除法的余数 b % a 输出结果 1
**幂 - 返回x的y次幂 a**b 为10的21次方
//取整除 - 往小的方向取整数 
>>> 9//2
4
>>> -9//2
-5

以下实例演示了Python所有算术运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 21 b = 10 c = 0 c = a + b print ("1 - c 的值为：", c) c = a - b print ("2 - c 的值为：", c) c = a * b print ("3 - c 的值为：", c) c = a / b print ("4 - c 的值为：", c) c = a % b print ("5 - c 的值为：", c) # 修改变量 a 、b 、c a = 2 b = 3 c = a**b print ("6 - c 的值为：", c) a = 10 b = 5 c = a//b print ("7 - c 的值为：", c)

以上实例输出结果：

1 - c 的值为： 31
2 - c 的值为： 11
3 - c 的值为： 210
4 - c 的值为： 2.1
5 - c 的值为： 1
6 - c 的值为： 8
7 - c 的值为： 2

Python 比较运算符

以下假设变量 a 为 10，变量 b 为20：

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 False。
< 小于 - 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意，这些变量名的大写。 (a < b) 返回 True。
>= 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 (a >= b) 返回 False。
<= 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 (a <= b) 返回 True。

以下实例演示了Python所有比较运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 21 b = 10 c = 0 if ( a == b ): print ("1 - a 等于 b") else: print ("1 - a 不等于 b") if ( a != b ): print ("2 - a 不等于 b") else: print ("2 - a 等于 b") if ( a < b ): print ("3 - a 小于 b") else: print ("3 - a 大于等于 b") if ( a > b ): print ("4 - a 大于 b") else: print ("4 - a 小于等于 b") # 修改变量 a 和 b 的值 a = 5 b = 20 if ( a <= b ): print ("5 - a 小于等于 b") else: print ("5 - a 大于 b") if ( b >= a ): print ("6 - b 大于等于 a") else: print ("6 - b 小于 a")

以上实例输出结果：

1 - a 不等于 b
2 - a 不等于 b
3 - a 大于等于 b
4 - a 大于 b
5 - a 小于等于 b
6 - b 大于等于 a

Python赋值运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

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，这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。Python3.8 版本新增运算符。

在这个示例中，赋值表达式可以避免调用 len() 两次:

if (n := len(a)) > 10:
    print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")

以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 21 b = 10 c = 0 c = a + b print ("1 - c 的值为：", c) c += a print ("2 - c 的值为：", c) c *= a print ("3 - c 的值为：", c) c /= a print ("4 - c 的值为：", c) c = 2 c %= a print ("5 - c 的值为：", c) c **= a print ("6 - c 的值为：", c) c //= a print ("7 - c 的值为：", c)

以上实例输出结果：

1 - c 的值为： 31
2 - c 的值为： 52
3 - c 的值为： 1092
4 - c 的值为： 52.0
5 - c 的值为： 2
6 - c 的值为： 2097152
7 - c 的值为： 99864

在 Python 3.8 及更高版本中，引入了一种新的语法特性，称为"海象运算符"（Walrus Operator），它使用 := 符号。这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。

使用海象运算符可以在一些情况下简化代码，尤其是在需要在表达式中使用赋值结果的情况下。这对于简化循环条件或表达式中的重复计算很有用。

下面是一个简单的实例，演示了海象运算符的使用：

实例

# 传统写法
n = 10
if n > 5:
    print(n)

# 使用海象运算符
if (n := 10) > 5:
    print(n)
  1. if (n := 10) > 5:：这是使用海象运算符（:=）的写法。海象运算符在表达式中进行赋值操作。
    • (n := 10)：将变量 n 赋值为 10，同时返回这个赋值结果。
    • > 5：检查赋值后的 n 是否大于 5。如果条件为真，则执行接下来的代码块。
  2. print(n)：如果条件为真，打印变量 n 的值（即 10）。

海象运算符的优点：

  • 海象运算符（:=）允许在表达式内部进行赋值，这可以减少代码的重复，提高代码的可读性和简洁性。
  • 在上述例子中，传统写法需要单独一行来赋值 n，然后在 if 语句中进行条件检查。而使用海象运算符的写法可以在 if 语句中直接进行赋值和条件检查。

Python位运算符

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， 在一个有符号二进制数的补码形式。
<<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

以下实例演示了Python所有位运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 60 # 60 = 0011 1100 b = 13 # 13 = 0000 1101 c = 0 c = a & b # 12 = 0000 1100 print ("1 - c 的值为：", c) c = a | b # 61 = 0011 1101 print ("2 - c 的值为：", c) c = a ^ b # 49 = 0011 0001 print ("3 - c 的值为：", c) c = ~a # -61 = 1100 0011 print ("4 - c 的值为：", c) c = a << 2 # 240 = 1111 0000 print ("5 - c 的值为：", c) c = a >> 2 # 15 = 0000 1111 print ("6 - c 的值为：", c)

以上实例输出结果：

1 - c 的值为： 12
2 - c 的值为： 61
3 - c 的值为： 49
4 - c 的值为： -61
5 - c 的值为： 240
6 - c 的值为： 15

Python逻辑运算符

Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, b为 20:

运算符逻辑表达式描述实例
andx and y 布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 x 的值，否则返回 y 的计算值。 (a and b) 返回 20。
orx 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。 (a or b) 返回 10。
notnot x布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。 not(a and b) 返回 False

以上实例输出结果：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 10 b = 20 if ( a and b ): print ("1 - 变量 a 和 b 都为 true") else: print ("1 - 变量 a 和 b 有一个不为 true") if ( a or b ): print ("2 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true") else: print ("2 - 变量 a 和 b 都不为 true") # 修改变量 a 的值 a = 0 if ( a and b ): print ("3 - 变量 a 和 b 都为 true") else: print ("3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true") if ( a or b ): print ("4 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true") else: print ("4 - 变量 a 和 b 都不为 true") if not( a and b ): print ("5 - 变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false") else: print ("5 - 变量 a 和 b 都为 true")

以上实例输出结果：

1 - 变量 a 和 b 都为 true
2 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true
3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true
4 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true
5 - 变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false

Python成员运算符

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。

以下实例演示了Python所有成员运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 10 b = 20 list = [1, 2, 3, 4, 5 ] if ( a in list ): print ("1 - 变量 a 在给定的列表中 list 中") else: print ("1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中") if ( b not in list ): print ("2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中") else: print ("2 - 变量 b 在给定的列表中 list 中") # 修改变量 a 的值 a = 2 if ( a in list ): print ("3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中") else: print ("3 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")

以上实例输出结果：

1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中
2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中
3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中

Python身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元

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 notis 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(x) != id(y)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。

注： id() 函数用于获取对象内存地址。

以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 20 b = 20 if ( a is b ): print ("1 - a 和 b 有相同的标识") else: print ("1 - a 和 b 没有相同的标识") if ( id(a) == id(b) ): print ("2 - a 和 b 有相同的标识") else: print ("2 - a 和 b 没有相同的标识") # 修改变量 b 的值 b = 30 if ( a is b ): print ("3 - a 和 b 有相同的标识") else: print ("3 - a 和 b 没有相同的标识") if ( a is not b ): print ("4 - a 和 b 没有相同的标识") else: print ("4 - a 和 b 有相同的标识")

以上实例输出结果：

1 - a 和 b 有相同的标识
2 - a 和 b 有相同的标识
3 - a 和 b 没有相同的标识
4 - a 和 b 没有相同的标识

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 >>> b is a True >>> b == a True >>> b = a[:] >>> b is a False >>> b == a True

Python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， 相同单元格内的运算符具有相同优先级。 运算符均指二元运算，除非特别指出。 相同单元格内的运算符从左至右分组（除了幂运算是从右至左分组）：

运算符

描述

(expressions...),

[expressions...], {key: value...}, {expressions...}

圆括号的表达式

x[index], x[index:index], x(arguments...), x.attribute

读取，切片，调用，属性引用

await x

await 表达式

**

乘方(指数)

+x, -x, ~x

正，负，按位非 NOT

*, @, /, //, %

乘，矩阵乘，除，整除，取余

+, -

加和减

<<, >>

移位

&

按位与 AND

^

按位异或 XOR

|

按位或 OR

in,not in, is,is not, <, <=, >, >=, !=, ==

比较运算，包括成员检测和标识号检测

not x

逻辑非 NOT

and

逻辑与 AND

or

逻辑或 OR

if -- else

条件表达式

lambda

lambda 表达式

:=

赋值表达式

以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 a = 20 b = 10 c = 15 d = 5 e = 0 e = (a + b) * c / d #( 30 * 15 ) / 5 print ("(a + b) * c / d 运算结果为：", e) e = ((a + b) * c) / d # (30 * 15 ) / 5 print ("((a + b) * c) / d 运算结果为：", e) e = (a + b) * (c / d) # (30) * (15/5) print ("(a + b) * (c / d) 运算结果为：", e) e = a + (b * c) / d # 20 + (150/5) print ("a + (b * c) / d 运算结果为：", e)

以上实例输出结果：

(a + b) * c / d 运算结果为： 90.0
((a + b) * c) / d 运算结果为： 90.0
(a + b) * (c / d) 运算结果为： 90.0
a + (b * c) / d 运算结果为： 50.0

and 拥有更高优先级:

实例

x = True y = False z = False if x or y and z: print("yes") else: print("no")

以上实例先计算 y and z 并返回 False ，然后 x or False 返回 True，输出结果：

yes

注意：Python3 已不支持 <> 运算符，可以使用 != 代替，如果你一定要使用这种比较运算符，可以使用以下的方式：

>>> from __future__ import barry_as_FLUFL
>>> 1 <> 2
True
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