Python3 运算符
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:
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=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 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 - 往小的方向取整数 |
>>> 9//2 4 >>> -9//2 -5 |
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/python3a = 21b = 10c = 0c = a + bprint("1 - c 的值为:", c)c = a - bprint("2 - c 的值为:", c)c = a * bprint("3 - c 的值为:", c)c = a / bprint("4 - c 的值为:", c)c = a % bprint("5 - c 的值为:", c)# 修改变量 a 、b 、ca = 2b = 3c = a**bprint("6 - c 的值为:", c)a = 10b = 5c = a//bprint("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/python3a = 21b = 10c = 0if(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 = 5b = 20if(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 |
| := | 海象运算符,这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。Python3.8 版本新增运算符。 | 在这个示例中,赋值表达式可以避免调用 len() 两次: if (n := len(a)) > 10:
print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")
|
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/python3a = 21b = 10c = 0c = a + bprint("1 - c 的值为:", c)c += aprint("2 - c 的值为:", c)c *= aprint("3 - c 的值为:", c)c /= aprint("4 - c 的值为:", c)c = 2c %= aprint("5 - c 的值为:", c)c **= aprint("6 - c 的值为:", c)c //= aprint("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
在 Python 3.8 及更高版本中,引入了一种新的语法特性,称为"海象运算符"(Walrus Operator),它使用 := 符号。这个运算符的主要目的是在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。
使用海象运算符可以在一些情况下简化代码,尤其是在需要在表达式中使用赋值结果的情况下。这对于简化循环条件或表达式中的重复计算很有用。
下面是一个简单的实例,演示了海象运算符的使用:
实例
# 传统写法
n = 10
if n > 5:
print(n)
# 使用海象运算符
if (n := 10) > 5:
print(n)
n = 10
if n > 5:
print(n)
# 使用海象运算符
if (n := 10) > 5:
print(n)
if (n := 10) > 5::这是使用海象运算符(:=)的写法。海象运算符在表达式中进行赋值操作。(n := 10):将变量n赋值为 10,同时返回这个赋值结果。> 5:检查赋值后的n是否大于 5。如果条件为真,则执行接下来的代码块。
print(n):如果条件为真,打印变量n的值(即 10)。
海象运算符的优点:
- 海象运算符(
:=)允许在表达式内部进行赋值,这可以减少代码的重复,提高代码的可读性和简洁性。 - 在上述例子中,传统写法需要单独一行来赋值
n,然后在if语句中进行条件检查。而使用海象运算符的写法可以在if语句中直接进行赋值和条件检查。
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/python3a = 60# 60 = 0011 1100 b = 13# 13 = 0000 1101 c = 0c = a & b# 12 = 0000 1100print("1 - c 的值为:", c)c = a | b# 61 = 0011 1101 print("2 - c 的值为:", c)c = a ^ b# 49 = 0011 0001print("3 - c 的值为:", c)c = ~a# -61 = 1100 0011print("4 - c 的值为:", c)c = a << 2# 240 = 1111 0000print("5 - c 的值为:", c)c = a >> 2# 15 = 0000 1111print("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 x 的值,否则返回 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/python3a = 10b = 20if(aandb):
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(aorb):
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 = 0if(aandb):
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(aorb):
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")ifnot(aandb):
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/python3a = 10b = 20list = [1, 2, 3, 4, 5]if(ainlist):
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(bnotinlist):
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 = 2if(ainlist):
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(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。
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/python3a = 20b = 20if(aisb):
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 = 30if(aisb):
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(aisnotb):
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 >>> bisaTrue >>> b == aTrue >>> b = a[:] >>> bisaFalse >>> b == aTrue
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, 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 |
|---|---|
|
圆括号的表达式 |
|
读取,切片,调用,属性引用 |
await x |
await 表达式 |
|
乘方(指数) |
|
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 |
|
比较运算,包括成员检测和标识号检测 |
|
逻辑非 NOT |
|
逻辑与 AND |
|
逻辑或 OR |
|
条件表达式 |
|
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:
实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3a = 20b = 10c = 15d = 5e = 0e = (a + b) * c / d#( 30 * 15 ) / 5print("(a + b) * c / d 运算结果为:", e)e = ((a + b) * c) / d# (30 * 15 ) / 5print("((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
and 拥有更高优先级:
实例
x = Truey = Falsez = Falseprint("情况1:默认优先级(先算and)")ifxoryandz: # 等同于 x or (y and z)print("yes")# 会输出else:
print("no")print("\n情况2:强制改变优先级(先算or)")if(xory)andz: # 人为添加括号改变顺序print("yes")# 不会输出else:
print("no")# 会输出
以上实例先计算 y and z 并返回 False ,然后 x or False 返回 True,输出结果:
情况1:默认优先级(先算and) yes 情况2:强制改变优先级(先算or) no
注意:Python3 已不支持 <> 运算符,可以使用 != 代替,如果你一定要使用这种比较运算符,可以使用以下的方式:
>>> from __future__ import barry_as_FLUFL >>> 1 <> 2 True
x = True
y = False
z = False
if x or y and z:
print("yes")
else:
print("no")
x = True y = False z = False if not x or y: print(1) elif not x or not y and z: print(2) elif not x or y or not y and x: print(3) else: print(4)