python逻辑运算符not, and，or，＞, ＜, ==的优先级

逻辑运算符中比较常见的就是not，and， or， >， <，以及==，理论上来说比较运算符的优先级>not>and>or。
为了说清楚它们之间的关系，我们需要先明确and和or运行时候的特点，代码如下：

class Debug:
    def mainProgram(self):
        self.x0 = 0
        self.x1 = 1
        self.x2 = 5
        print(self.x0 and self.x1)  # 0
        print(self.x1 and self.x0)  # 0
        print(self.x1 and self.x2)  # 5
        print(self.x2 and self.x1)  # 1
        print(self.x0 or self.x1)   # 1
        print(self.x1 or self.x0)   # 1
        print(self.x1 or self.x2)   # 1
        print(self.x2 or self.x1)   # 5
        print(self.x1 > self.x0)    # True
        print(self.x1 < self.x0)    # False
        print(self.x1 == self.x0)   # False
        

if __name__ == "__main__":
    main = Debug()
    main.mainProgram()

我们知道在编程语言中存在一个惯例，数字0默认为False,其他不为0的数字默认为True。 从上述代码中我们可以看到，变量self.x0的值为0，self.x1的值为1，self.x2的值为5。self.x0 and self.x1的值为0，self.x1 and self.x0的值为0，我们看到and的结果True and False总是为False，而0在意义上等同于False（注意代码中并不等同），因此无论调换self.x1 and self.x0的先后顺序与否，结果均为0就不稀奇了。然而我们发现当我们调换self.x1与self.x2的先后顺序时，会输出处在第二个位置上的值，这个也很好理解，因为非零整数意义上等同于True,True and True的结果为True，所以代码需要对and前后的两个条件都进新判断，最后输出第二个位置的结果。接着我们看到无论调换顺序与否，self.x0 or self.x1的值均为1。这个也很好理解，True or False的结果True，所以应当保留True的结果，最终结果为1。再接下来我们看到当我们调换先后位置后，self.x1 or self.x2的输出结果为1，self.x2 or self.x1的输出结果为5，python默认输出的是第一个位置上的结果。由此我们得到以下结论，在python中，and逻辑运算符，当and前后的条件均为真时，输出后一个条件的结果，当前后的条件为一真一假时输出条件为假的结果。or逻辑运算符当or前后的条件均为真时，输出前一个条件的结果，当前后的条件为一真一假时，输出条件为真的结果。而比较运算符的结果通常为True或者False。
接下来我们会使用上面的结论来探索and， or， >， <，以及==逻辑运算的优先级。首先我们将他们分为三类，not为一类，and为一类，or为一类，比较运算符 >， <，以及==为一类，代码如下：

class Debug:
    def mainProgram(self):
        self.x0 = 0
        self.x1 = 1
        self.x2 = 5
        print(self.x1 > self.x0 and self.x2)    # 5
        print(self.x1 < self.x0 and self.x2)    # False
        

if __name__ == "__main__":
    main = Debug()
    main.mainProgram()

我们可以看到self.x1 > self.x0 and self.x2输出的结果为5而self.x1 < self.x0 and self.x2的结果为False。对于self.x1 > self.x0 and self.x2来说，如果比较运算符的优先级较高，先执行self.x1 > self.x0条件判断，结果应该为True，再执行True and 5(变量self.x2的值为5)的结果根据我们之前总觉得规律应该为5。对于self.x1 < self.x0 and self.x2来说，self.x1 < self.x0的结果为False，而False and 5的结果根据之前的规律应该为False。那么如果比较运算符的优先级低于and呢？对self.x1 > self.x0 and self.x2而言，self.x0 and self.x2的结果为0，1 > 0的结果为True，所以最终的结果应该为True，很明显与我们得到的结果不符。由此我们可以得到比较运算符的优先级高于and。
联想一下我们在写代码的时候经常使用的条件语句，if x > 30 and x < 100:,通常我们并不会给and两侧的比较运算符条件部分添加括号，这也是因为比较运算符的优先级高与and的原因。
接下来我们比较not运算符与or运算符的优先级。代码如下：

class Debug:
    def mainProgram(self):
        self.x1 = 1
        print(not self.x1 or self.x1)    # 1
        

if __name__ == "__main__":
    main = Debug()
    main.mainProgram()

我们看到最终的输出结果为1，假设or的运算符优先级较高，self.x1 or self.x1的结果应为1，not 1的结果应该为0。与输出结果不符合，我们再假设not的优先级较高，not self.x1为not 1，结果为0，0 or 1的结果为1，与我们得到的结果一致，因此推断，not运算符的优先级高于or算符的优先级。
接下来我们再比较and算符的优先级与or算符的优先级。代码如下：

class Debug:
    def mainProgram(self):
        self.x0 = 0
        self.x1 = 1
        self.x2 = 2
        print( self.x0 and self.x1 or self.x2)  # 2
        print( self.x1 and self.x0 or self.x2)  # 2 
        

if __name__ == "__main__":
    main = Debug()
    main.mainProgram()

我们假设or的优先级较高，对self.x0 and self.x1 or self.x2来说，根据前面总结的规律self.x1 or self.x2的结果应该为1，self.x0 and 1的结果为0与我们的结果为2不符合。因此进一步考虑or算符的优先级低于and。self.x0 and self.x1的结果为0，0 or self.x2的结果为2。进一步可以针对self.x1 and self.x0 or self.x2进行验证，这里省略讨论过程。最终我们得到结论，and算符的优先级大于or算符的优先级。
同理使用如下代码可以比较not算符与and算符的优先级。

class Debug:
    def mainProgram(self):
        self.x0 = 0
        self.x1 = 1
        print(not 0)                    # True
        print(not 1)                    # False
        print(not self.x0 and self.x1)  # 1
        

if __name__ == "__main__":
    main = Debug()
    main.mainProgram()

很轻易地我们可以看出，如果and优先级较高，那么最终的输出结果应该为True或者False，而现在的输出结果是一个数字，因此not的优先级高与and。
最终我们需要确认比较运算符和not运算符的优先级关系，并以此来确定出这四个种类运算的优先级顺序，代码如下：

class Debug:
    def mainProgram(self):
        self.x0 = 0
        self.x1 = 1
        print(not 0)                    # True
        print(True > 1)                 # False
        print(not self.x0 > self.x1)    # True
        

if __name__ == "__main__":
    main = Debug()
    main.mainProgram()

我们可以看到，当我们测试True > 1时，输出的结果为False，因此我们可以推断，比较运算符的优先级大于not算符。 因为如果not算符的优先级较高，not self.x0的结果为True，而True > 1的结果为False，与我们最终得到的True的结果不符合，如果比较运算符的优先级较高，那么self.x0 > self.x1的结果为False，not False的结果为True，印证了我们之前的推断。
此外，对于同一种类的运算符，运算次序服从从左到右的执行顺序，想要更改运算次序添加小括号即可。
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