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 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/python3 a = 21 b = 10 c = 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 = 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
:= 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/python3 a = 21 b = 10 c = 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
												

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 )

海象运算符 := 允许我们在条件语句中同时计算并赋值 n * n ,然后将结果用于比较,这可以减少代码的行数并使代码更紧凑。


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 = 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 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/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 = 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(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/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, 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

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 = 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

and 拥有更高优先级:

实例

x = True y = False z = False if x or y and z : print ( " yes " ) else : print ( " no " )

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:

	yes

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