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:
- 算术运算符
- 比较(关系)运算符
- 赋值运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 成员运算符
- 身份运算符
- 运算符优先级
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:
#!/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)
运行结果:
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:
#!/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")
运行结果:
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:
#!/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)
运行结果:
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:
# 传统写法
n = 10
if n > 5:
print(n)
# 使用海象运算符
if (n := 10) > 5:
print(n)
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。
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:
#!/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)
运行结果:
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 |
---|---|---|---|
and | x 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。 |
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。 | (a or b) 返回 10。 |
not | not 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:
#!/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")
运行结果:
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:
#!/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")
运行结果:
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 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(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:
#!/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")
运行结果:
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 |
---|---|
|
圆括号的表达式 |
|
读取,切片,调用,属性引用 |
await x |
await 表达式 |
|
乘方(指数) |
|
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 |
|
比较运算,包括成员检测和标识号检测 |
|
逻辑非 NOT |
|
逻辑与 AND |
|
逻辑或 OR |
|
条件表达式 |
|
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:
#!/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)
运行结果:
(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:
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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