Python基础知识 -【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。

以下假设变量 a=10，变量 b=21：



以下实例演示了Python所有算术运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 21
   
4. b = 10
   
5. c = 0
   
6. 
   
7. c = a + b
   
8. print ("1 - c 的值为：", c)
   
9. 
   
10. c = a - b
    
11. print ("2 - c 的值为：", c)
    
12. 
    
13. c = a * b
    
14. print ("3 - c 的值为：", c)
    
15. 
    
16. c = a / b
    
17. print ("4 - c 的值为：", c)
    
18. 
    
19. c = a % b
    
20. print ("5 - c 的值为：", c)
    
21. 
    
22. # 修改变量 a 、b 、c
    
23. a = 2
    
24. b = 3
    
25. c = a**b
    
26. print ("6 - c 的值为：", c)
    
27. 
    
28. a = 10
    
29. b = 5
    
30. c = a//b
    
31. print ("7 - c 的值为：", c)

复制代码

以上实例输出结果：

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

复制代码

Python 比较运算符

以下假设变量 a 为 10，变量 b 为20：



以下实例演示了Python所有比较运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 21
   
4. b = 10
   
5. c = 0
   
6. 
   
7. if ( a == b ):
   
8.    print ("1 - a 等于 b")
   
9. else:
   
10.    print ("1 - a 不等于 b")
    
11. 
    
12. if ( a != b ):
    
13.    print ("2 - a 不等于 b")
    
14. else:
    
15.    print ("2 - a 等于 b")
    
16. 
    
17. if ( a < b ):
    
18.    print ("3 - a 小于 b")
    
19. else:
    
20.    print ("3 - a 大于等于 b")
    
21. 
    
22. if ( a > b ):
    
23.    print ("4 - a 大于 b")
    
24. else:
    
25.    print ("4 - a 小于等于 b")
    
26. 
    
27. # 修改变量 a 和 b 的值
    
28. a = 5
    
29. b = 20
    
30. if ( a <= b ):
    
31.    print ("5 - a 小于等于 b")
    
32. else:
    
33.    print ("5 - a 大于  b")
    
34. 
    
35. if ( b >= a ):
    
36.    print ("6 - b 大于等于 a")
    
37. else:
    
38.    print ("6 - b 小于 a")

复制代码

以上实例输出结果：

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

复制代码

Python赋值运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：


以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 21
   
4. b = 10
   
5. c = 0
   
6. 
   
7. c = a + b
   
8. print ("1 - c 的值为：", c)
   
9. 
   
10. c += a
    
11. print ("2 - c 的值为：", c)
    
12. 
    
13. c *= a
    
14. print ("3 - c 的值为：", c)
    
15. 
    
16. c /= a
    
17. print ("4 - c 的值为：", c)
    
18. 
    
19. c = 2
    
20. c %= a
    
21. print ("5 - c 的值为：", c)
    
22. 
    
23. c **= a
    
24. print ("6 - c 的值为：", c)
    
25. 
    
26. c //= a
    
27. print ("7 - c 的值为：", c)

复制代码

以上实例输出结果：

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

复制代码

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

1. # 传统写法
   
2. n = 10
   
3. if n > 5:
   
4.     print(n)
   
5. 
   
6. # 使用海象运算符
   
7. if (n := 10) > 5:
   
8.     print(n)

复制代码

海象运算符 := 允许我们在条件语句中同时计算并赋值 n * n，然后将结果用于比较，这可以减少代码的行数并使代码更紧凑。

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：

1. a = 0011 1100
   
2. 
   
3. b = 0000 1101
   
4. 
   
5. -----------------
   
6. 
   
7. a&b = 0000 1100
   
8. 
   
9. a|b = 0011 1101
   
10. 
    
11. a^b = 0011 0001
    
12. 
    
13. ~a  = 1100 0011

复制代码

以下实例演示了Python所有位运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 60            # 60 = 0011 1100
   
4. b = 13            # 13 = 0000 1101
   
5. c = 0
   
6. 
   
7. c = a & b        # 12 = 0000 1100
   
8. print ("1 - c 的值为：", c)
   
9. 
   
10. c = a | b        # 61 = 0011 1101
    
11. print ("2 - c 的值为：", c)
    
12. 
    
13. c = a ^ b        # 49 = 0011 0001
    
14. print ("3 - c 的值为：", c)
    
15. 
    
16. c = ~a           # -61 = 1100 0011
    
17. print ("4 - c 的值为：", c)
    
18. 
    
19. c = a << 2       # 240 = 1111 0000
    
20. print ("5 - c 的值为：", c)
    
21. 
    
22. c = a >> 2       # 15 = 0000 1111
    
23. print ("6 - c 的值为：", c)

复制代码

以上实例输出结果：

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

复制代码

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:



以上实例输出结果：

实例(Python 3.0+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 10
   
4. b = 20
   
5. 
   
6. if ( a and b ):
   
7.    print ("1 - 变量 a 和 b 都为 true")
   
8. else:
   
9.    print ("1 - 变量 a 和 b 有一个不为 true")
   
10. 
    
11. if ( a or b ):
    
12.    print ("2 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true")
    
13. else:
    
14.    print ("2 - 变量 a 和 b 都不为 true")
    
15. 
    
16. # 修改变量 a 的值
    
17. a = 0
    
18. if ( a and b ):
    
19.    print ("3 - 变量 a 和 b 都为 true")
    
20. else:
    
21.    print ("3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true")
    
22. 
    
23. if ( a or b ):
    
24.    print ("4 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true")
    
25. else:
    
26.    print ("4 - 变量 a 和 b 都不为 true")
    
27. 
    
28. if not( a and b ):
    
29.    print ("5 - 变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false")
    
30. else:
    
31.    print ("5 - 变量 a 和 b 都为 true")

复制代码

以上实例输出结果：

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

复制代码

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。



以下实例演示了Python所有成员运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 10
   
4. b = 20
   
5. list = [1, 2, 3, 4, 5 ]
   
6. 
   
7. if ( a in list ):
   
8.    print ("1 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
   
9. else:
   
10.    print ("1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")
    
11. 
    
12. if ( b not in list ):
    
13.    print ("2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中")
    
14. else:
    
15.    print ("2 - 变量 b 在给定的列表中 list 中")
    
16. 
    
17. # 修改变量 a 的值
    
18. a = 2
    
19. if ( a in list ):
    
20.    print ("3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
    
21. else:
    
22.    print ("3 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")

复制代码

以上实例输出结果：

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

复制代码

ython身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元


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+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 20
   
4. b = 20
   
5. 
   
6. if ( a is b ):
   
7.    print ("1 - a 和 b 有相同的标识")
   
8. else:
   
9.    print ("1 - a 和 b 没有相同的标识")
   
10. 
    
11. if ( id(a) == id(b) ):
    
12.    print ("2 - a 和 b 有相同的标识")
    
13. else:
    
14.    print ("2 - a 和 b 没有相同的标识")
    
15. 
    
16. # 修改变量 b 的值
    
17. b = 30
    
18. if ( a is b ):
    
19.    print ("3 - a 和 b 有相同的标识")
    
20. else:
    
21.    print ("3 - a 和 b 没有相同的标识")
    
22. 
    
23. if ( a is not b ):
    
24.    print ("4 - a 和 b 没有相同的标识")
    
25. else:
    
26.    print ("4 - a 和 b 有相同的标识")

复制代码

以上实例输出结果：

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

复制代码

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。

1. >>>a = [1, 2, 3]
   
2. >>> b = a
   
3. >>> b is a
   
4. True
   
5. >>> b == a
   
6. True
   
7. >>> b = a[:]
   
8. >>> b is a
   
9. False
   
10. >>> b == a
    
11. True

复制代码

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）：



以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作：

实例(Python 3.0+)

1. #!/usr/bin/python3
   
2. 
   
3. a = 20
   
4. b = 10
   
5. c = 15
   
6. d = 5
   
7. e = 0
   
8. 
   
9. e = (a + b) * c / d       #( 30 * 15 ) / 5
   
10. print ("(a + b) * c / d 运算结果为：",  e)
    
11. 
    
12. e = ((a + b) * c) / d     # (30 * 15 ) / 5
    
13. print ("((a + b) * c) / d 运算结果为：",  e)
    
14. 
    
15. e = (a + b) * (c / d)    # (30) * (15/5)
    
16. print ("(a + b) * (c / d) 运算结果为：",  e)
    
17. 
    
18. e = a + (b * c) / d      #  20 + (150/5)
    
19. print ("a + (b * c) / d 运算结果为：",  e)

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以上实例输出结果：

1. (a + b) * c / d 运算结果为： 90.0
   
2. ((a + b) * c) / d 运算结果为： 90.0
   
3. (a + b) * (c / d) 运算结果为： 90.0
   
4. a + (b * c) / d 运算结果为： 50.0

复制代码

and 拥有更高优先级:

实例

1. x = True
   
2. y = False
   
3. z = False
   
4. 
   
5. if x or y and z:
   
6.     print("yes")
   
7. else:
   
8.     print("no")

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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：

1. yes

复制代码

1. 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：
   
2. 
   
3. >>> from __future__ import barry_as_FLUFL
   
4. >>> 1 <> 2
   
5. True

复制代码