Python3 运算符
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。
接下来让我们一个个来学习 Python 的运算符。
Python 算术运算符
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
Python 比较运算符
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。 |
注意
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
Python 赋值运算符
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
Python 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：
下表中变量 a 为 60，b 为 13。
a = 0011 1100
b = 0000 1101
-----------------
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a = 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 |
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 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 逻辑运算符
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
Python 成员运算符
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。 |
#!/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
Python 身份运算符
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 | 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
Python 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：
| 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 |
| ` | ` |
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 |
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