学习python（三）——基本运算

目录

1.算术运算符

2.基本赋值运算符

3.位运算

4.比较运算符（关系运算符）

5.逻辑运算符

6.三目运算符

7.运算符优先级和结合性

---

1.算术运算符

算术运算符也即数学运算符，用来对数字进行数学运算，比如加减乘除。下表列出了 Python 支持所有基本算术运算符。

运算符	说明	实例	结果
+	加	12+13	25
-	减	14-9	5
*	乘	8*9	72
/	除	9/2	4.5
//	整除（只保留商的部分）	9/4	2
%	取余（只保留余数部分）	9%4	1
**	次方运算	3**3	27

Python 2.x 只提供了一种除法运算，就是/，它的行为和大部分编程语言中/的行为是一样的：

• 当/两边都是整数时，结果始终是整数；如果不能除尽，就直接舍弃小数部分。
• 当/两边有一个是小数时，结果始终是小数；如果恰好除尽，小数部分就是 0。

 

2.基本赋值运算符

=是 Python 中最常见、最基本的赋值运算符，用来将一个表达式的值赋给另一个变量。Python 中的赋值表达式也是有值的，它的值就是被赋的那个值，或者说是左侧变量的值；如果将赋值表达式的值再赋值给另外一个变量，这就构成了连续赋值。例如：a = b = c = 100；=具有右结合性，我们从右到左分析这个表达式：

• c = 100 表示将 100 赋值给 c，所以 c 的值是 100；同时，c = 100 这个子表达式的值也是 100。
• b = c = 100 表示将 c = 100 的值赋给 b，因此 b 的值也是 100。

以此类推，a 的值也是 100。

= 和 == 是两个不同的运算符，= 用来赋值，而 == 用来判断两边的值是否相等，千万不要混淆。

=还可与其他运算符（包括算术运算符、位运算符和逻辑运算符）相结合，扩展成为功能更加强大的赋值运算符，下表所示。扩展后的赋值运算符将使得赋值表达式的书写更加优雅和方便。

运算符	说 明	用法举例	等价形式
=	最基本的赋值运算	x = y	x = y
+=	加赋值	x += y	x = x + y
-=	减赋值	x -= y	x = x - y
*=	乘赋值	x *= y	x = x * y
/=	除赋值	x /= y	x = x / y
%=	取余数赋值	x %= y	x = x % y
**=	幂赋值	x **= y	x = x ** y
//=	取整数赋值	x //= y	x = x // y
&=	按位与赋值	x &= y	x = x & y
|=	按位或赋值	x |= y	x = x | y
^=	按位异或赋值	x ^= y	x = x ^ y
<<=	左移赋值	x <<= y	x = x << y，这里的 y 指的是左移的位数
>>=	右移赋值	x >>= y	x = x >> y，这里的 y 指的是右移的位数

3.位运算

Python 位运算按照数据在内存中的二进制位（Bit）进行操作，它一般用于底层开发（算法设计、驱动、图像处理、单片机等），在应用层开发（Web 开发、Linux 运维等）中并不常见。Python 位运算符只能用来操作整数类型，它按照整数在内存中的二进制形式进行计算。Python 支持的位运算符如表所示。

位运算符	含义	使用形式	运算逻辑
&	按位与	a & b	按位与运算符&的运算规则是：只有参与&运算的两个位都为 1 时，结果才为 1，否则为 0。
|	按位或	a | b	按位或运算符|的运算规则是：两个二进制位有一个为 1 时，结果就为 1，两个都为 0 时结果才为 0。
^	按位异或	a ^ b	参与运算的两个二进制位不同时，结果为 1，相同时结果为 0。
~	按位取反	~a	按位取反运算符~为单目运算符（只有一个操作数），右结合性，作用是对参与运算的二进制位取反。
<<	按位左移	a << b	左移运算符<<用来把操作数的各个二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补 0。
>>	按位右移	a >> b	右移运算符>>用来把操作数的各个二进制位全部右移若干位，低位丢弃，高位补 0 或 1。

4.比较运算符（关系运算符）

比较运算符，也称关系运算符，用于对常量、变量或表达式的结果进行大小比较。如果这种比较是成立的，则返回 True（真），反之则返回 False（假）。Python 支持的比较运算符如表所示。

比较运算符	说明
>	大于，如果>前面的值大于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
<	小于，如果<前面的值小于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
==	等于，如果==两边的值相等，则返回 True，否则返回 False。
>=	大于等于（等价于数学中的 ≥），如果>=前面的值大于或者等于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
<=	小于等于（等价于数学中的 ≤），如果<=前面的值小于或者等于后面的值，则返回 True，否则返回 False。
!=	不等于（等价于数学中的 ≠），如果!=两边的值不相等，则返回 True，否则返回 False。
is	判断两个变量所引用的对象是否相同，如果相同则返回 True，否则返回 False。
is not	判断两个变量所引用的对象是否不相同，如果不相同则返回 True，否则返回 False。

 is 与 == 有本质上的区别，完全不是一码事儿。== 用来比较两个变量的值是否相等，而 is 则用来比对两个变量引用的是否是同一个对象。例如：

# coding=gbk ##空格都不能有，否则无法识别中文注释
import time

t1 = time.gmtime()
t2 = time.gmtime()

print(t1 == t2) ##输出True
print(t1 is t2) ##输出False

输出为：

5.逻辑运算符

逻辑运算符	含义	基本格式	说明
and	逻辑与运算，等价于数学中的“且	a and b	当 a 和 b 两个表达式都为真时，a and b 的结果才为真，否则为假。
or	逻辑或运算，等价于数学中的“或”	a or b	当 a 和 b 两个表达式都为假时，a or b 的结果才是假，否则为真。
not	逻辑非运算，等价于数学中的“非”	not a	如果 a 为真，那么 not a 的结果为假；如果 a 为假，那么 not a 的结果为真。相当于对 a 取反。

在 Python 中，and 和 or 不一定会计算右边表达式的值，有时候只计算左边表达式的值就能得到最终结果。另外，and 和 or 运算符会将其中一个表达式的值作为最终结果，而不是将 True 或者 False 作为最终结果。

对于 and 运算符，两边的值都为真时最终结果才为真，但是只要其中有一个值为假，那么最终结果就是假，所以 Python 按照下面的规则执行 and 运算：

• 如果左边表达式的值为假，那么就不用计算右边表达式的值了，因为不管右边表达式的值是什么，都不会影响最终结果，最终结果都是假，此时 and 会把左边表达式的值作为最终结果。
• 如果左边表达式的值为真，那么最终值是不能确定的，and 会继续计算右边表达式的值，并将右边表达式的值作为最终结果。

对于 or 运算符，情况是类似的，两边的值都为假时最终结果才为假，只要其中有一个值为真，那么最终结果就是真，所以 Python 按照下面的规则执行 or 运算：

• 如果左边表达式的值为真，那么就不用计算右边表达式的值了，因为不管右边表达式的值是什么，都不会影响最终结果，最终结果都是真，此时 or 会把左边表达式的值作为最终结果。
• 如果左边表达式的值为假，那么最终值是不能确定的，or 会继续计算右边表达式的值，并将右边表达式的值作为最终结果。

有些不负责任的 Python 教程说：Python 逻辑运算符用于操作 bool 类型的表达式，执行结果也是 bool 类型，这两点其实都是错误的！Python 逻辑运算符可以用来操作任何类型的表达式，不管表达式是不是 bool 类型；同时，逻辑运算的结果也不一定是 bool 类型，它也可以是任意类型。例如：

print(100 and 200)
print(45 and 0)
print("" or "http://c.biancheng.net/python/")
print(18.5 or "http://c.biancheng.net/python/")

输出为：

6.三目运算符

假设现在有两个数字，我们希望获得其中较大的一个，那么可以使用 if else 语句，例如：

if a>b:
    max = a;
else:
    max = b;

但是 Python 提供了一种更加简洁的写法，如下所示：max = a if a>b else b

这是一种类似于其它编程语言中三目运算符? :的写法。Python 是一种极简主义的编程语言，它没有引入? :这个新的运算符，而是使用已有的 if else 关键字来实现相同的功能。使用 if else 实现三目运算符（条件运算符）的格式如下：exp1 if contion else exp2

其中，condition 是判断条件，exp1 和 exp2 是两个表达式。如果 condition 成立（结果为真），就执行 exp1，并把 exp1 的结果作为整个表达式的结果；如果 condition 不成立（结果为假），就执行 exp2，并把 exp2 的结果作为整个表达式的结果。

Python 三目运算符支持嵌套，如此可以构成更加复杂的表达式。在嵌套时需要注意 if 和 else 的配对

7.运算符优先级和结合性

当一个表达式中出现多个运算符时，Python 会先比较各个运算符的优先级，按照优先级从高到低的顺序依次执行；当遇到优先级相同的运算符时，再根据结合性决定先执行哪个运算符：如果是左结合性就先执行左边的运算符，如果是右结合性就先执行右边的运算符。

所谓优先级，就是当多个运算符同时出现在一个表达式中时，先执行哪个运算符。Python 支持几十种运算符，被划分成将近二十个优先级，有的运算符优先级不同，有的运算符优先级相同，请看下表：

运算符说明	Python运算符	优先级	结合性	优先级顺序
小括号	( )	19	无	高 ︿  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |   |  | 低
索引运算符	x[i] 或 x[i1: i2 [:i3]]	18	左
属性访问	x.attribute	17	左
乘方	**	16	右
按位取反	~	15	右
符号运算符	+（正号）、-（负号）	14	右
乘除	*、/、//、%	13	左
加减	+、-	12	左
位移	>>、<<	11	左
按位与	&	10	右
按位异或	^	9	左
按位或	|	8	左
比较运算符	==、!=、>、>=、<、<=	7	左
is 运算符	is、is not	6	左
in 运算符	in、not in	5	左
逻辑非	not	4	右
逻辑与	and	3	左
逻辑或	or	2	左
逗号运算符	exp1, exp2	1	左

所谓结合性，就是当一个表达式中出现多个优先级相同的运算符时，先执行哪个运算符：先执行左边的叫左结合性，先执行右边的叫右结合性。Python 中大部分运算符都具有左结合性，也就是从左到右执行；只有 ** 乘方运算符、单目运算符（例如 not 逻辑非运算符）、赋值运算符和三目运算符例外，它们具有右结合性，也就是从右向左执行。