Python3 运算符

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 - 向下取接近商的整数	>>> 9//2 4 >>> -9//2 -5

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。

 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

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

 python 中数字有以下的表示方式：

2 进制是以 0b 开头的: 例如: 0b11 则表示十进制的 3

8 进制是以 0o 开头的: 例如: 0o11 则表示十进制的 9

16 进制是以 0x 开头的: 例如: 0x11 则表示十进制的 17

>>> a = 0b00101
>>> a
5
>>> bin(a) #转化为二进制
'0b101'
>>> oct(a) #转化为八进制
'0o5'
>>> hex(a) #转化为十六进制
'0x5'

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

关于第一个and返回20的原因： 

python 中的 and 从左到右计算表达式，若所有值均为真，则返回最后一个值，若存在假，返回第一个假值；

or 也是从左到有计算表达式，返回第一个为真的值；

其中数字 0 是假，其他都是真；

所以 20 and 10 返回的结果为10.

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。

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

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。

 以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：

a = 20
b = 20 #int为不可变类型
 
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")

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

注意：

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 #将a所指向的地址赋给b
>>> b is a 
True
>>> b == a
True
>>> b = a[:] 将a所指向的地址的内容复制给b，此时a和b所指向的地址不同
>>> b is a
False
>>> b == a
True

笔记：

1.优先级问题

() > not > and > or

2. is 和 == 的区别

在讲is和==这两种运算符区别之前，首先要知道Python中对象包含的三个基本要素，分别是：id(身份标识)、type(数据类型)和value(值)。

is和==都是对对象进行比较判断作用的，但对对象比较判断的内容并不相同。下面来看看具体区别在哪：

==是python标准操作符中的比较操作符，用来比较判断两个对象的value(值)是否相等，例如下面两个字符串间的比较：

>>> a = 'cheesezh'
>>> b = 'cheesezh'
>>> a == b
True

is也被叫做同一性运算符，这个运算符比较判断的是对象间的唯一身份标识，也就是id是否相同。通过对下面几个list间的比较，你就会明白is同一性运算符的工作原理：

>>> x = y = [4,5,6]
>>> z = [4,5,6]
>>> x == y
True
>>> x == z
True
>>> x is y
True
>>> x is z
False
>>>
>>> print id(x)
>>> print id(y)
>>> print id(z)

前三个例子都是True，这什么最后一个是False呢？x、y和z的值是相同的，所以前两个是True没有问题。至于最后一个为什么是False，看看三个对象的id分别是什么就会明白了。

下面再来看一个例子，例3中同一类型下的a和b的（a==b）都是为True，而（a is b）则不然。

>>> a = 1 #a和b为数值类型
>>> b = 1
>>> a is b
True
>>> id(a)
>>> id(b)
>>> a = 'cheesezh' #a和b为字符串类型
>>> b = 'cheesezh'
>>> a is b
True
>>> id(a)
>>> id(b)
>>> a = (1,2,3) #a和b为元组类型
>>> b = (1,2,3)
>>> a is b
False
>>> id(a)
>>> id(b)
>>> a = [1,2,3] #a和b为list类型
>>> b = [1,2,3]
>>> a is b
False
>>> id(a)
>>> id(b)
>>> a = {'cheese':1,'zh':2} #a和b为dict类型
>>> b = {'cheese':1,'zh':2}
>>> a is b
False
>>> id(a)
>>> id(b)
>>> a = set([1,2,3])#a和b为set类型
>>> b = set([1,2,3])
>>> a is b
False
>>> id(a)
>>> id(b)

通过例子可看出，只有数值型和字符串型的情况下，a is b才为True，当a和b是tuple，list，dict或set型时，a is b为False。

事实上Python 为了优化速度，使用了小整数对象池，避免为整数频繁申请和销毁内存空间。而Python 对小整数的定义是 [-5, 256]，只有数字在-5到256之间它们的id才会相等，超过了这个范围就不行了，同样的道理，字符串对象也有一个类似的缓冲池，超过区间范围内自然不会相等了。（在python交互式界面有内存池缓存机制，只适用于-5~256，在python脚本编程中则没有这个限制） 总的来说，只有数值型和字符串型，并且在通用对象池中的情况下，a is b才为True，否则当a和b是int，str，tuple，list，dict或set型时，a is b均为False。

我们再来看编程脚本中的情况：

a = 1 #int
b = 1

print('int_a的标识为：', id(a))
print('int_b的标识为：', id(b))

a = 1000 #超过256
b = 1000

print('int_a>1000的标识为：', id(a))
print('int_b>1000的标识为：', id(b))

a = (123, 456) #元组
b = (123, 456)

print('元组a的标识为：', id(a))
print('元组b的标识为：', id(b))

a = 'bob' #字符串
b = 'bob'

print('字符串a的标识为：', id(a))
print('字符串b的标识为：', id(b))


a = [123, 456] #列表
b = [123, 456]

print('列表a的标识为：', id(a))
print('列表b的标识为：', id(b))

a = {123 : 1, 456 : 2} #字典
b = {123 : 1, 456 : 2}

print('字典a的标识为：', id(a))
print('字典b的标识为：', id(b))

a = {123, 456}#集合
b = {123, 456}

print('集合a的标识为：', id(a))
print('集合b的标识为：', id(b))

 输出结果为：

可以看到，在编程脚本的界面，对于不可变类型的数据，a is b 始终为True；对于可变类型的数据，a is b 始终为False。