菜鸟教程《Python 3 教程》笔记（3）：运算符

笔记带有个人侧重点，不追求面面俱到。

3 Python 3 运算符

出处：菜鸟教程 - Python3 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

3.1 赋值运算符

Python 3.8 新增了，海象运算符 := ，可在表达式内部为变量赋值，目的是避免重复调用，提高运行时间。

示例：

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

上述代码，避免2次调用 len()，也省去使用中间变量。

扩展阅读：
Python :=海象运算符最简单的解释
What’s New In Python 3.8

3.2 位运算符

#!/usr/bin/python3
 
a = 60            # 60 = 0011 1100 
b = 13            # 13 = 0000 1101 
c = 0
# 按位与运算符
c = a & b        # 12 = 0000 1100
print ("1 - c 的值为：", c)
# 按位或运算符
c = a | b        # 61 = 0011 1101 
print ("2 - c 的值为：", c)
# 按位异或运算符
c = a ^ b        # 49 = 0011 0001
print ("3 - c 的值为：", c)
# 按位取反运算符
c = ~a           # -61 = 1100 0011
print ("4 - c 的值为：", c)
# 左移动运算符
c = a << 2       # 240 = 1111 0000
print ("5 - c 的值为：", c)
# 右移动运算符
c = a >> 2       # 15 = 0000 1111
print ("6 - c 的值为：", c)

3.3 逻辑运算符

运算符	逻辑表达式	描述
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。
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。
not	not x	布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。

实例：

print(10 and 20)  # 20
print(0 and 20)   # 0
print(10 or 20)   # 10
print(0 or 20)    # 20
print(0 or True)  # True
print(not 0)      # True
print(not True)   # False

3.4 身份运算符

is 与 == 的区别：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（子对象）是否相等。

补充： is 判断两个对象是否为同一对象，是通过 id 来判断的；当两个基本类型数据(或元组)内容相同时，id 会相同，但并不代表 a 会随 b 的改变而改变。
== 判断两个对象的内容是否相同，是通过调用 __eq__() 来判断的。

实例：

>>>a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b is a 
True
>>> b == a
True
>>> b = a[:]
>>> b is a
False
>>> b == a
True

上述代码，b = a 中 b 是 a 的引用，指向同一个内存地址；b = a[:] 中 b 是 a 的浅拷贝，共用相同的子对象。可以参考：Python中直接赋值、浅拷贝和深拷贝的区别

补充内容：

a = 100
b = 100
print(a is b)  # True
print(a == b)  # True

上述代码中，a 和 b 指向了同一个内存地址。这是 Python 的特性，变量以内容为基准。这个特性决定了在 Python 中，数字类型的值是不可变的。当 a 的值改变时，是 a 指向了新的内存地址，而不是内存地址中的值改变了。

3.5 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
(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 in, is,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

注意： and 的优先级比 or 高。