Python3 运算符
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2023-12-01
什么是运算符？
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。
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
- 运算符优先级
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10，变量b为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 y | b / 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 - 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：
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 a = 21 b = 10 c = 0 c = a + b print ("1 - c 的值为：", c) c = a - b print ("2 - c 的值为：", c) c = a * b print ("3 - c 的值为：", c) c = a / b print ("4 - c 的值为：", c) c = a % b print ("5 - c 的值为：", c) # 修改变量 a 、b 、c a = 2 b = 3 c = a**b print ("6 - c 的值为：", c) a = 10 b = 5 c = a//b 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： 11 3 - c 的值为： 210 4 - c 的值为： 2.1 5 - c 的值为： 1 6 - c 的值为： 8 7 - c 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。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。 |
以下实例演示了Python所有比较运算符的操作：
实例(Python 3.0+)
#!/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") # 修改变量 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")以上实例输出结果：
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
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：
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 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 13二进制格式如下：
a = 0011 1100 b = 0000 1101 ----------------- a&b = 0000 1100 a|b = 0011 1101 a^b = 0011 0001 ~a = 1100 0011
| 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 |
以下实例演示了Python所有位运算符的操作：
实例(Python 3.0+)
#!/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：
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 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。 |
以下实例演示了Python所有成员运算符的操作：
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 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, 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 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 ， 类似 id(a) != id(b)。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。
以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3 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
is 与 == 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
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 |
|---|---|
| ** | 指数 (最高优先级) |
| ~ + - | 按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@) |
| * / % // | 乘，除，取模和取整除 |
| + - | 加法减法 |
| >> << | 右移，左移运算符 |
| & | 位 'AND' |
| ^ | | 位运算符 |
| <= < > >= | 比较运算符 |
| <> == != | 等于运算符 |
| = %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
| is is not | 身份运算符 |
| in not in | 成员运算符 |
| and or not | 逻辑运算符 |
以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作：
实例(Python 3.0+)
#!/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 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