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python教程七 運(yùn)算符
什么是運(yùn)算符？
本章節(jié)主要說明 Python 的運(yùn)算符。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子:
4 + 5 = 9
例子中，4 和 5 被稱為操作數(shù)，+ 稱為運(yùn)算符。
Python 語言支持以下類型的運(yùn)算符:
算術(shù)運(yùn)算符
比較（關(guān)系）運(yùn)算符
賦值運(yùn)算符
邏輯運(yùn)算符
位運(yùn)算符
成員運(yùn)算符
身份運(yùn)算符
運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)
接下來讓我們一個(gè)個(gè)來學(xué)習(xí)Python的運(yùn)算符。
算術(shù)運(yùn)算符
以下假設(shè)變量 a=10，變量 b=21：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| + | 加 - 兩個(gè)對(duì)象相加 | a + b 輸出結(jié)果 31 |
| - | 減 - 得到負(fù)數(shù)或是一個(gè)數(shù)減去另一個(gè)數(shù) | a - b 輸出結(jié)果 -11 |
| * | 乘 - 兩個(gè)數(shù)相乘或是返回一個(gè)被重復(fù)若干次的字符串 | a * b 輸出結(jié)果 210 |
| / | 除 - x 除以 y | b / a 輸出結(jié)果 2.1 |
| % | 取模 - 返回除法的余數(shù) | b % a 輸出結(jié)果 1 |
| ** | 冪 - 返回x的y次冪 | a**b 為10的21次方 |
| // | 取整除 - 向下取接近商的整數(shù) | >>> 9//2 4 >>> -9//2 -5 |
以下實(shí)例演示了Python所有算術(shù)運(yùn)算符的操作：
#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0
c = a + b
print ("1 - c 的值為：", c)
c = a - b
print ("2 - c 的值為：", c)
c = a * b
print ("3 - c 的值為：", c)
c = a / b
print ("4 - c 的值為：", c)
c = a % b
print ("5 - c 的值為：", c)
# 修改變量 a 、b 、c
a = 2
b = 3
c = a**b
print ("6 - c 的值為：", c)
a = 10
b = 5
c = a//b
print ("7 - c 的值為：", c)
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
1 - c 的值為： 31 2 - c 的值為： 11 3 - c 的值為： 210 4 - c 的值為： 2.1 5 - c 的值為： 1 6 - c 的值為： 8 7 - c 的值為： 2
比較運(yùn)算符
以下假設(shè)變量a為10，變量b為20：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| == | 等于 - 比較對(duì)象是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
| != | 不等于 - 比較兩個(gè)對(duì)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。所有比較運(yùn)算符返回1表示真，返回0表示假。這分別與特殊的變量True和False等價(jià)。注意，這些變量名的大寫。 | (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。 |
以下實(shí)例演示了Python所有比較運(yùn)算符的操作：
#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0
if ( a == b ):
print ("1 - a 等于 b")
else:
print ("1 - a 不等于 b")
if ( a != b ):
print ("2 - a 不等于 b")
else:
print ("2 - a 等于 b")
if ( a < b ):
print ("3 - a 小于 b")
else:
print ("3 - a 大于等于 b")
if ( a > b ):
print ("4 - a 大于 b")
else:
print ("4 - a 小于等于 b")
# 修改變量 a 和 b 的值
a = 5
b = 20
if ( a <= b ):
print ("5 - a 小于等于 b")
else:
print ("5 - a 大于 b")
if ( b >= a ):
print ("6 - b 大于等于 a")
else:
print ("6 - b 小于 a")
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
1 - a 不等于 b 2 - a 不等于 b 3 - a 大于等于 b 4 - a 大于 b 5 - a 小于等于 b 6 - b 大于等于 a
賦值運(yùn)算符
以下假設(shè)變量a為10，變量b為20：
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| = | 簡(jiǎn)單的賦值運(yùn)算符 | c = a + b 將 a + b 的運(yùn)算結(jié)果賦值為 c |
| += | 加法賦值運(yùn)算符 | c += a 等效于 c = c + a |
| -= | 減法賦值運(yùn)算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
| *= | 乘法賦值運(yùn)算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
| /= | 除法賦值運(yùn)算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
| %= | 取模賦值運(yùn)算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
| **= | 冪賦值運(yùn)算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
| //= | 取整除賦值運(yùn)算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
| := | 海象運(yùn)算符，可在表達(dá)式內(nèi)部為變量賦值。Python3.8 版本新增運(yùn)算符。 | 在這個(gè)示例中，賦值表達(dá)式可以避免調(diào)用 len() 兩次: if (n := len(a)) > 10: print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)") |
以下實(shí)例演示了Python所有賦值運(yùn)算符的操作：
#!/usr/bin/python3
a = 21
b = 10
c = 0
c = a + b
print ("1 - c 的值為：", c)
c += a
print ("2 - c 的值為：", c)
c *= a
print ("3 - c 的值為：", c)
c /= a
print ("4 - c 的值為：", c)
c = 2
c %= a
print ("5 - c 的值為：", c)
c **= a
print ("6 - c 的值為：", c)
c //= a
print ("7 - c 的值為：", c)
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
1 - c 的值為： 31 2 - c 的值為： 52 3 - c 的值為： 1092 4 - c 的值為： 52.0 5 - c 的值為： 2 6 - c 的值為： 2097152 7 - c 的值為： 99864
位運(yùn)算符
按位運(yùn)算符是把數(shù)字看作二進(jìn)制來進(jìn)行計(jì)算的。Python中的按位運(yùn)算法則如下：
下表中變量 a 為 60，b 為 13二進(jìn)制格式如下：
a = 0011 1100 b = 0000 1101
a&b = 0000 1100 a|b = 0011 1101 a^b = 0011 0001 ~a = 1100 0011
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| & | 按位與運(yùn)算符：參與運(yùn)算的兩個(gè)值,如果兩個(gè)相應(yīng)位都為1,則該位的結(jié)果為1,否則為0 | (a & b) 輸出結(jié)果 12 ，二進(jìn)制解釋： 0000 1100 |
| 或 | 按位或運(yùn)算符：只要對(duì)應(yīng)的二個(gè)二進(jìn)位有一個(gè)為1時(shí)，結(jié)果位就為1。 | (a 或 b) 輸出結(jié)果 61 ，二進(jìn)制解釋： 0011 1101 |
| ^ | 按位異或運(yùn)算符：當(dāng)兩對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相異時(shí)，結(jié)果為1 | (a ^ b) 輸出結(jié)果 49 ，二進(jìn)制解釋： 0011 0001 |
| ~ | 按位取反運(yùn)算符：對(duì)數(shù)據(jù)的每個(gè)二進(jìn)制位取反,即把1變?yōu)?,把0變?yōu)?。~x 類似于 -x-1 | (~a ) 輸出結(jié)果 -61 ，二進(jìn)制解釋： 1100 0011， 在一個(gè)有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼形式。 |
| << | 左移動(dòng)運(yùn)算符：運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)位全部左移若干位，由"<<"右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)，高位丟棄，低位補(bǔ)0。 | a << 2 輸出結(jié)果 240 ，二進(jìn)制解釋： 1111 0000 |
| >> | 右移動(dòng)運(yùn)算符：把">>"左邊的運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)位全部右移若干位，">>"右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù) | a >> 2 輸出結(jié)果 15 ，二進(jìn)制解釋： 0000 1111 |
注：上面的‘或’是‘|’ 因?yàn)閏sdn表格沖突
以下實(shí)例演示了Python所有位運(yùn)算符的操作：
#!/usr/bin/python3
a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
c = a & b # 12 = 0000 1100
print ("1 - c 的值為：", c)
c = a | b # 61 = 0011 1101
print ("2 - c 的值為：", c)
c = a ^ b # 49 = 0011 0001
print ("3 - c 的值為：", c)
c = ~a # -61 = 1100 0011
print ("4 - c 的值為：", c)
c = a << 2 # 240 = 1111 0000
print ("5 - c 的值為：", c)
c = a >> 2 # 15 = 0000 1111
print ("6 - c 的值為：", c)
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
1 - c 的值為： 12 2 - c 的值為： 61 3 - c 的值為： 49 4 - c 的值為： -61 5 - c 的值為： 240 6 - c 的值為： 15
邏輯運(yùn)算符
Python語言支持邏輯運(yùn)算符，以下假設(shè)變量 a 為 10, b為 20:
| 運(yùn)算符 | 邏輯表達(dá)式 | 描述 實(shí)例 |
|---|---|---|
| and | x and y | 布爾"與" - 如果 x 為 False，x and y 返回 x 的值，否則返回 y 的計(jì)算值。 |
| or | x or y | 布爾"或" - 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否則它返回 y 的計(jì)算值。 |
| not | not x | 布爾"非" - 如果 x 為 True，返回 False 。如果 x 為 False，它返回 True。 |
#!/usr/bin/python3
a = 10
b = 20
if ( a and b ):
print ("1 - 變量 a 和 b 都為 true")
else:
print ("1 - 變量 a 和 b 有一個(gè)不為 true")
if ( a or b ):
print ("2 - 變量 a 和 b 都為 true，或其中一個(gè)變量為 true")
else:
print ("2 - 變量 a 和 b 都不為 true")
# 修改變量 a 的值
a = 0
if ( a and b ):
print ("3 - 變量 a 和 b 都為 true")
else:
print ("3 - 變量 a 和 b 有一個(gè)不為 true")
if ( a or b ):
print ("4 - 變量 a 和 b 都為 true，或其中一個(gè)變量為 true")
else:
print ("4 - 變量 a 和 b 都不為 true")
if not( a and b ):
print ("5 - 變量 a 和 b 都為 false，或其中一個(gè)變量為 false")
else:
print ("5 - 變量 a 和 b 都為 true")
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
1 - 變量 a 和 b 都為 true 2 - 變量 a 和 b 都為 true，或其中一個(gè)變量為 true 3 - 變量 a 和 b 有一個(gè)不為 true 4 - 變量 a 和 b 都為 true，或其中一個(gè)變量為 true 5 - 變量 a 和 b 都為 false，或其中一個(gè)變量為 false
成員運(yùn)算符
除了以上的一些運(yùn)算符之外，Python還支持成員運(yùn)算符，測(cè)試實(shí)例中包含了一系列的成員，包括字符串，列表或元組。
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 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沒有找到值返回 True，否則返回 False。 | x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。 |
以下實(shí)例演示了Python所有成員運(yùn)算符的操作：
#!/usr/bin/python3
a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ]
if ( a in list ):
print ("1 - 變量 a 在給定的列表中 list 中")
else:
print ("1 - 變量 a 不在給定的列表中 list 中")
if ( b not in list ):
print ("2 - 變量 b 不在給定的列表中 list 中")
else:
print ("2 - 變量 b 在給定的列表中 list 中")
# 修改變量 a 的值
a = 2
if ( a in list ):
print ("3 - 變量 a 在給定的列表中 list 中")
else:
print ("3 - 變量 a 不在給定的列表中 list 中")
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
1 - 變量 a 不在給定的列表中 list 中 2 - 變量 b 不在給定的列表中 list 中 3 - 變量 a 在給定的列表中 list 中
身份運(yùn)算符
身份運(yùn)算符用于比較兩個(gè)對(duì)象的存儲(chǔ)單元
| 運(yùn)算符 | 描述 | 實(shí)例 |
|---|---|---|
| is | is 是判斷兩個(gè)標(biāo)識(shí)符是不是引用自一個(gè)對(duì)象 | x is y, 類似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一個(gè)對(duì)象則返回 True，否則返回 False |
| is not | is not 是判斷兩個(gè)標(biāo)識(shí)符是不是引用自不同對(duì)象 | x is not y ， 類似 id(x) != id(y)。如果引用的不是同一個(gè)對(duì)象則返回結(jié)果 True，否則返回 False。 |
注： id() 函數(shù)用于獲取對(duì)象內(nèi)存地址。
以下實(shí)例演示了Python所有身份運(yùn)算符的操作：
#!/usr/bin/python3
a = 20
b = 20
if ( a is b ):
print ("1 - a 和 b 有相同的標(biāo)識(shí)")
else:
print ("1 - a 和 b 沒有相同的標(biāo)識(shí)")
if ( id(a) == id(b) ):
print ("2 - a 和 b 有相同的標(biāo)識(shí)")
else:
print ("2 - a 和 b 沒有相同的標(biāo)識(shí)")
# 修改變量 b 的值
b = 30
if ( a is b ):
print ("3 - a 和 b 有相同的標(biāo)識(shí)")
else:
print ("3 - a 和 b 沒有相同的標(biāo)識(shí)")
if ( a is not b ):
print ("4 - a 和 b 沒有相同的標(biāo)識(shí)")
else:
print ("4 - a 和 b 有相同的標(biāo)識(shí)")
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
1 - a 和 b 有相同的標(biāo)識(shí) 2 - a 和 b 有相同的標(biāo)識(shí) 3 - a 和 b 沒有相同的標(biāo)識(shí) 4 - a 和 b 沒有相同的標(biāo)識(shí)
is 與 == 區(qū)別：
is 用于判斷兩個(gè)變量引用對(duì)象是否為同一個(gè)， == 用于判斷引用變量的值是否相等。
>>>a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b is a
True
>>> b == a
True
>>> b = a[:]
>>> b is a
False
>>> b == a
True
運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)
以下表格列出了從最高到最低優(yōu)先級(jí)的所有運(yùn)算符， 相同單元格內(nèi)的運(yùn)算符具有相同優(yōu)先級(jí)。 運(yùn)算符均指二元運(yùn)算，除非特別指出。 相同單元格內(nèi)的運(yùn)算符從左至右分組（除了冪運(yùn)算是從右至左分組）：
| 運(yùn)算符 | 描述 |
|---|---|
| (expressions...), [expressions...], {key: value...}, {expressions...} | 圓括號(hào)的表達(dá)式 |
| x[index], x[index:index], x(arguments...), x.attribute | 讀取，切片，調(diào)用，屬性引用 |
| await x | await 表達(dá)式 |
| ** | 乘方(指數(shù)) |
| +x, -x, ~x | 正，負(fù)，按位非 NOT |
| *, @, /, //, % | 乘，矩陣乘，除，整除，取余 |
| +, - | 加和減 |
| <<, >> | 移位 |
| & | 按位與 AND |
| ^ | 按位異或 XOR |
| 或 | 按位或 OR |
| in,not in, is,is not, <, <=, >, >=, !=, == | 比較運(yùn)算，包括成員檢測(cè)和標(biāo)識(shí)號(hào)檢測(cè) |
| not x | 邏輯非 NOT |
| and | 邏輯與 AND |
| or | 邏輯或 OR |
| if -- else | 條件表達(dá)式 |
| lambda | lambda 表達(dá)式 |
| := | 賦值表達(dá)式 |
以下實(shí)例演示了Python所有運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)的操作：
#!/usr/bin/python3
a = 20
b = 10
c = 15
d = 5
e = 0
e = (a + b) * c / d #( 30 * 15 ) / 5
print ("(a + b) * c / d 運(yùn)算結(jié)果為：", e)
e = ((a + b) * c) / d # (30 * 15 ) / 5
print ("((a + b) * c) / d 運(yùn)算結(jié)果為：", e)
e = (a + b) * (c / d) # (30) * (15/5)
print ("(a + b) * (c / d) 運(yùn)算結(jié)果為：", e)
e = a + (b * c) / d # 20 + (150/5)
print ("a + (b * c) / d 運(yùn)算結(jié)果為：", e)
以上實(shí)例輸出結(jié)果：
(a + b) * c / d 運(yùn)算結(jié)果為： 90.0 ((a + b) * c) / d 運(yùn)算結(jié)果為： 90.0 (a + b) * (c / d) 運(yùn)算結(jié)果為： 90.0 a + (b * c) / d 運(yùn)算結(jié)果為： 50.0
and 擁有更高優(yōu)先級(jí):
x = True
y = False
z = False
if x or y and z:
print("yes")
else:
print("no")
以上實(shí)例先計(jì)算 y and z 并返回 False ，然后 x or False 返回 True，輸出結(jié)果：
yes
注意：Python3 已不支持 <> 運(yùn)算符，可以使用 != 代替，如果你一定要使用這種比較運(yùn)算符，可以使用以下的方式：
>>> from __future__ import barry_as_FLUFL
>>> 1 <> 2
True
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