Python学习笔记：运算符和优先级

运算符和优先级

在Python中可以将运算符定义为负责两个操作数之间的特定操作的符号。Python中的运算符包括算术运算符、比较运算符、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。

运算符

算术运算符

算术运算符用于在两个操作数之间执行算术运算。它包括加法（+），减法（-），乘法（*），除法（/），取余（%），指数（**），向下取整（//）运算。

以下实例中，若未说明数值则a=10，b=20

算数运算符	描述	示例
+	两个操作数相加	a+b=30
-	第一个操作数减去第二个操作数	a-b=-10
*	两个操作数相乘	a*b=200
/	第一个操作数除以第二个操作数	a/b=0.5
％	将第一个操作数除以第二个操作数后返回余数	21%10=1
**	计算第一个操作数的第二个操作数次幂	3**4=81
//	计算两个操作数的商并向下取整	10//4=2

赋值运算符

赋值运算符用于将右表达式的值赋给左操作数。赋值运算符如下表所述。

运算符	描述	示例
=	将右表达式的值赋给左操作数	c=a+b，将a+b的值赋值给c
+ =	通过右操作数的值增加左操作数的值，并将修改后的值赋给左操作数	a +=b，即a=a+b
- =	将左操作数的值减小右操作数的值，并将修改后的值分配回左操作数	a -=b，即a=a-b
* =	将左操作数的值乘以右操作数的值，并将修改后的值赋值回左操作数	a *=b，即a=a*b
/ =	左操作数的值除以右操作数的值，并将修改后的值赋值回左操作数	a /=b，即a=a/b
％=	将左操作数的值取余右操作数的值	a %=b，即a=a%b
**=	将左操作数的值取幂右操作数的值	a **=b，即a=a **b
//=	将左操作数的值向下取整右操作数的值	a //=b，即a=a //b

比较运算符

比较运算符用于比较两个操作数的值，并相应地返回布尔值true或false。

运算符	描述	示例
==	如果两个操作数的值相等，则条件变为真	（1 == 2） 返回 False
!=	如果两个操作数的值不等，则条件变为真	（1 ！= 2） 返回true
>	如果第一个操作数大于第二个操作数，则条件变为真	（1 > 2） 返回flase
<	如果第一个操作数小于第二个操作数，则条件为真	（1 < 2） 返回true
<=	如果第一个操作数小于或等于第二个操作数，则条件变为真	（1 <= 2） 返回 true
> =	如果第一个操作数大于或等于第二个操作数，则条件变为真	（1 >= 2） 返回false

逻辑运算符

逻辑运算符用于计算逻辑表达式的值。

运算符	描述	示例
and	如果表达式都为真，则条件为真	true and false --> true
or	如果其中一个表达式为真，则条件为真	true or false --> true
not	如果表达式a为真，则返回假；若未假则返回真	not true --> false

对象实例测试运算符

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	如果两侧存在的参数指向同一对象，则返回为真	a is b，如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False
not is	如果两侧存在的参数不指向同一对象，则返回为真	a is not b， 如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。

成员关系运算符

成员运算符主要用于字符串，列表或元组等类型。

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

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：

下面示例中变量 a 为 50，b 为 13。二进制形式如下：

a = 0011 0010
b = 0001 1110

a&b = 0001 0010

a|b = 0011 1110

a^b = 0010 1100

~a  = 1100 1101

a<<1 = 0110 0100
b>>2 = 0000 0111

运算符	描述	示例
&	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 输出结果未18
|	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 输出结果为62
^	异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1	a ^ b 输出结果为44
~	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 输出结果为-51（使用带符号整数对a的按位取反的结果）
<<	左移动运算符：把运算数的各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0	a<<1 输出结果100
>>	右移动运算符：把运算数的各二进位全部右移若干位，高位丢弃，低位补0	b>>2 输出结果为7

运算符优先级

运算符	描述
（）	括号，用于强制改变表达式的求值顺序
**	幂运算
~、+、-	按位取反，正、负号
*、/、%、//	乘、除、取模和取整除
+、-	加法、减法
<<、>>	左移、右移运算符
&	按位与
^、|	位运算符
<=、<、>、>=、<> == !=	比较运算符
is not is	身份运算符
in not in	成员运算符
not and or	逻辑运算符
= += -= = /= %== **=	赋值运算符

计算顺序

• 运算符优先级表决定了运算符的计算顺序
• 具有相同优先级的运算符按照从左向右的顺序计算
• 使用圆括号来改变计算顺序
• python中存在短路运算

短路运算

短路运算是指在逻辑运算中，如果表达式的结果已经可以确定，那么就不再继续执行后面的表达式。

• 当一个表达式中有多个or、and运算时，可能会出现短路运算。以下是短路运算的一些基本规则：
• 表达式从左至右运算

1. or逻辑

   • 若 or 的左侧逻辑值为 True ，则直接输出 or 左侧表达式 。

   • 若 or 的左侧逻辑值为 False ，则直接输出or右侧的表达式。

2. and逻辑

   若 and 的左侧逻辑值为 False ，则直接输出 and 左侧表达式

   若 and 的左侧逻辑值为 True，则直接输出and右侧的表达式。

即，若or的左侧逻辑值为True，则短路or后所有的表达式，直接输出True；

若and的左侧逻辑值为False，则短路其后所有and表达式，直到有or出现，输出and左侧表达式到or的左侧。

示例：

>>> print(True or False)   
True
>>>print(False or True)
True
>>>print(True and False)
False
>>>print(True and True)
True
>>>print(True and False or True)
True
>>>print(False or True and False)
False

尽量不要在一个表达式内使用过多的or和and，或者以括号 () 来区分逻辑顺序。