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:

• 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=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 = 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： 2.1

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。

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 = 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)

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

# 通常的写法
n = 10
if n > 5:
    square = n * n
    print(square)

# 使用海象运算符的写法
n = 10
if (square := n * n) > 5:
    print(square)

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 = 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 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

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。

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。

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