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 为 21,变量 b 为 10:
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 | a / b 输出结果 2.1 |
% | 取模 - 返回除法的余数 | a % b 输出结果 1 |
** | 幂 - 返回 x 的 y 次幂 | a ** b 为 21 的 10 次方 |
// | 取整除 - 返回商的整数部分 | 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0 |
以下实例演示了 Python 所有算术运算符的操作:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
a = 21
b = 10
c = 0
c = a + b
print ("a+b 的值为:", c)
c = a - b
print ("a-b 的值为:", c)
c = a * b
print ("a*b 的值为:", c)
c = a / b
print ("a/b 的值为:", c)
c = a % b
print ("a%b 的值为:", c)
# 修改变量 a 、b 、c
a = 2
b = 3
c = a**b
print ("a**b 的值为:", c)
a = 10
b = 5
c = a//b
print ("a//b 的值为:", c)
以上实例输出结果:
a+b 的值为: 31
a-b 的值为: 11
a*b 的值为: 210
a/b 的值为: 2.1
a%b 的值为: 1
a**b 的值为: 8
a//b 的值为: 2
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。 | (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。 |
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:True和False的首字母为大写。
以下实例演示了 Python 所有比较运算符的操作:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
a = 21
b = 10
c = 0
if ( a == b ):
print ("a 等于 b")
else:
print ("a 不等于 b")
if ( a != b ):
print ("a 不等于 b")
else:
print ("a 等于 b")
if ( a < b ):
print ("a 小于 b")
else:
print ("a 大于等于 b")
if ( a > b ):
print ("a 大于 b")
else:
print ("a 小于等于 b")
# 修改变量 a 和 b 的值
a = 5;
b = 20;
if ( a <= b ):
print ("a 小于等于 b")
else:
print ("a 大于 b")
if ( a >= b ):
print ("a 大于等于 b")
else:
print ("a 小于 b")
以上实例输出结果:
a 不等于 b
a 不等于 b
a 大于等于 b
a 大于 b
a 小于等于 b
a 小于 b
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 |
以下实例演示了 Python 所有赋值运算符的操作:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
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
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。
按位与运算(a&b) | 按位或运算(a|b) | 按位异或(a^b) | |
---|---|---|---|
a(60)的二进制表示 | 0011 1100 | 0011 1100 | 0011 1100 |
b(13)的二进制表示 | 0000 1101 | 0000 1101 | 0000 1101 |
运算结果 | 0000 1100 | 0011 1101 | 0011 0001 |
结果的十进制表示 | 12 | 61 | 49 |
按位取反(~a) | 左移(a<<2) | 右移(a>>2) | |
---|---|---|---|
a(60)的二进制表示 | 0011 1100 | 0011 1100 | 0011 1100 |
运算结果 | 1100 0011 | 1111 0000 | 0000 1111 |
运算结果的十进制表示 | -61 | 240 | 15 |
注:关于原码,补码和反码:
原码:假设机器字长为n,原码就是用一个n位的二进制数,其中最高位为符号位:正数是0,负数是1。剩下的表示概数的绝对值,位数如果不够就用0补全。
反码:在原码的基础上,符号位不变其他位取反,也就是就是0变1,1变0。
补码:在反码的基础上加1。
PS:正数的原、反、补码都一样,0的原码跟反码都有两个,因为这里0被分为+0和-0。
按位取反和反码有一定的相似之处但又不尽相同(反码符号位不取反)。
在计算机中,是以补码的形式存放数据的。1100 0011刚好对应-61。
-61的原码-> 1011 1101->反码->1100 0010->补码->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(不同)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 | (~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 |
以下实例演示了 Python 所有位运算符的操作:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
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 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 False,否则它返回 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
#coding=utf-8
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
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
#coding=utf-8
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
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, 如果 id(x) 等于 id(y) , is 返回结果 True |
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, 如果 id(x) 不等于 id(y). is not 返回结果 True |
以下实例演示了 Python 所有身份运算符的操作:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
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
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 |
---|---|
| 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
#coding=utf-8
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