11.1 Python 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:

  • 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20：

运算符 描述 实例
+ 加 - 两个对象相加 a + b 输出结果 30
- 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 a - b 输出结果 -10
* 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 200
/ 除 - x除以y b / a 输出结果 2
% 取模 - 返回除法的余数 b % a 输出结果 0
** 幂 - 返回x的y次幂 a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000
// 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：

#!/usr/bin/python

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 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.
<> 不等于 - 比较两个对象是否不相等 (a <> b) 返回 true。这个运算符类似 != 。
> 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：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

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 不等于 b")
else:
   print ("3 - a 等于 b")

if ( a < b ):
   print ("4 - a 小于 b" )
else:
   print ("4 - a 大于等于 b")

if ( a > b ):
   print ("5 - a 大于 b")
else:
   print ("5 - a 小于等于 b")

# 修改变量 a 和 b 的值
a = 5;
b = 20;
if ( a <= b ):
   print ("6 - a 小于等于 b")
else:
   print "6 - a 大于  b"

if ( b >= a ):
   print ("7 - b 大于等于 b")
else:
   print ("7 - b 小于 b")

以上实例输出结果：

1 - a 不等于 b 2 - a 不等于 b 3 - a 不等于 b 4 - a 大于等于 b 5 - a 大于 b 6 - a 小于等于 b 7 - b 大于等于 b

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：

#!/usr/bin/python


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
View Code

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 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。

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 (~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：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

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 是非 0，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：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

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"
View Code

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：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

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, 如果 id(x) 等于 id(y) , is 返回结果 1
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, 如果 id(x) 不等于 id(y). is not 返回结果 1

以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

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"
View Code

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

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
not or and 逻辑运算符

以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

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 ((a + b) * c) / d 运算结果为： 90 (a + b) * (c / d) 运算结果为： 90 a + (b * c) / d 运算结果为： 50