2.6 Python3 运算符

运算符是编程语言中最基础的组成部分之一,掌握它们对于编写高效、简洁的代码至关重要。


目录

1. 算术运算符

2. 比较(关系)运算符

3. 赋值运算符

4. 逻辑运算符

5. 位运算符

6. 成员运算符

7. 身份运算符

8. 运算符优先级


1. 算术运算符

算术运算符是我们最熟悉的运算符类型,用于执行基本的数学运算:

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 yb / 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

2. 比较(关系)运算符

比较运算符用于比较两个值,返回布尔值True或False:

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。

3. 赋值运算符

赋值运算符用于给变量赋值,还包括一些复合赋值运算:

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,这个运算符允许在表达式内部进行变量赋值,简化某些代码模式。。Python3.8 版本新增运算符

传统写法:

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

使用海象运算符:

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


4. 逻辑运算符

逻辑运算符用于组合多个条件:

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

5. 位运算符

位运算符直接操作整数的二进制位:

下表中变量 a 为 60,b 为 13二进制格式如下:

a = 60  # 二进制: 0011 1100
b = 13  # 二进制: 0000 1101

# 按位与
print(a & b)  # 12 (0000 1100)

# 按位或
print(a | b)  # 61 (0011 1101)

# 按位异或
print(a ^ b)  # 49 (0011 0001)

# 按位取反
print(~a)     # -61 (1100 0011)

# 左移
print(a << 2) # 240 (1111 0000)

# 右移
print(a >> 2) # 15 (0000 1111)
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

6. 成员运算符

成员运算符用于测试序列中是否包含某个成员:

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。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# in - 如果在序列中找到值返回True
print(3 in my_list)     # True

# not in - 如果在序列中没有找到值返回True
print(6 not in my_list) # True

7. 身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的内存位置:

运算符描述实例
isis 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。

a = [1, 2, 3]
b = a
c = [1, 2, 3]

# is - 判断两个标识符是否引用同一个对象
print(a is b)     # True
print(a is c)     # False

# is not - 判断两个标识符是否引用不同对象
print(a is not c) # True

8. 运算符优先级

当表达式中有多个运算符时,Python会按照优先级顺序进行计算。以下是从高到低的优先级顺序:

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 inis,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

# 示例
result = 10 + 3 * 2 ** 2  # 先计算2**2=4,然后3*4=12,最后10+12=22
print(result)  # 输出: 22

注意:Python3 已不支持 <> 运算符,可以使用 != 代替


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