【Python】Python系列教程-- Python3 什么是运算符（九）

缺乏、安全感 2023-10-12 09:22 52阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  Python3 运算符
 *   *  什么是运算符？
     *  Python算术运算符
     *  Python比较运算符
     *  Python赋值运算符
     *  Python位运算符
     *  Python逻辑运算符
     *  Python成员运算符
     *  Python身份运算符
     *  Python运算符优先级

## 前言 ##

往期回顾：

*  [Python系列教程–Python3介绍（一）][Python_Python3]
 *  [Python系列教程–Python3 环境搭建（二）][Python_Python3 1]
 *  [Python系列教程–Python3 VScode（三）][Python_Python3 VScode]
 *  [Python系列教程–Python3 基础语法（四）][Python_Python3 2]
 *  [Python系列教程–Python3 基本数据类型（五）][Python_Python3 3]
 *  [Python系列教程-- Python3 数据类型转换（六）][Python_-- Python3]
 *  [Python系列教程-- Python3 推导式（七）][Python_-- Python3 1]
 *  [Python系列教程-- Python3 解释器和注解（八）][Python_-- Python3 2]

## 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：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td>加 - 两个对象相加</td> 
   <td>a + b 输出结果 31</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-</td> 
   <td>减 - 得到负数或是一个数减去另一个数</td> 
   <td>a - b 输出结果 -11</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*</td> 
   <td>乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串</td> 
   <td>a * b 输出结果 210</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/</td> 
   <td>除 - x 除以 y</td> 
   <td>b / a 输出结果 2.1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%</td> 
   <td>取模 - 返回除法的余数</td> 
   <td>b % a 输出结果 1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td>幂 - 返回x的y次幂</td> 
   <td>a**b 为10的21次方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>//</td> 
   <td>取整除 - 往小的方向取整数</td> 
   <td>&gt;&gt;&gt; 9//2 4 &gt;&gt;&gt; -9//2 -5</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>==</td> 
   <td>等于 - 比较对象是否相等</td> 
   <td>(a == b) 返回 False。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>!=</td> 
   <td>不等于 - 比较两个对象是否不相等</td> 
   <td>(a != b) 返回 True。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;</td> 
   <td>大于 - 返回x是否大于y</td> 
   <td>(a &gt; b) 返回 False。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;</td> 
   <td>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。</td> 
   <td>(a &lt; b) 返回 True。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;=</td> 
   <td>大于等于 - 返回x是否大于等于y。</td> 
   <td>(a &gt;= b) 返回 False。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;=</td> 
   <td>小于等于 - 返回x是否小于等于y。</td> 
   <td>(a &lt;= b) 返回 True。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

以下实例演示了Python所有比较运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    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 小于 b")
    else:
       print ("3 - a 大于等于 b")
     
    if ( a > b ):
       print ("4 - a 大于 b")
    else:
       print ("4 - a 小于等于 b")
     
    # 修改变量 a 和 b 的值
    a = 5
    b = 20
    if ( a <= b ):
       print ("5 - a 小于等于 b")
    else:
       print ("5 - a 大于  b")
     
    if ( b >= a ):
       print ("6 - b 大于等于 a")
    else:
       print ("6 - b 小于 a")

以上实例输出结果：

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

### 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，可在表达式内部为变量赋值。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

### 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:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>逻辑表达式</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>and</td> 
   <td>x and y</td> 
   <td>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。</td> 
   <td>(a and b) 返回 20。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>or</td> 
   <td>x or y</td> 
   <td>布尔"或" - 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。</td> 
   <td>(a or b) 返回 10。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not</td> 
   <td>not x</td> 
   <td>布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。</td> 
   <td>not(a and b) 返回 False</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

以上实例输出结果：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    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")

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。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>in</td> 
   <td>如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。</td> 
   <td>x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not in</td> 
   <td>如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。</td> 
   <td>x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

以下实例演示了Python所有成员运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    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

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>is</td> 
   <td>is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象</td> 
   <td>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</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>is not</td> 
   <td>is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象</td> 
   <td>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。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

注： id() 函数用于获取对象内存地址。

以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    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")

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

is 与 == 区别：

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
    >>> b is a 
    True
    >>> b == a
    True
    >>> b = a[:]
    >>> b is a
    False
    >>> b == a
    True

### 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）：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>(expressions…),[expressions…], {key: value…}, {expressions…}</td> 
   <td>圆括号的表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>x[index], x[index:index], x(arguments…), x.attribute</td> 
   <td>读取，切片，调用，属性引用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>await</td> 
   <td>await 表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td>乘方(指数)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+x, -x, ~x</td> 
   <td>正，负，按位非 NOT</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*, @, /, //, %</td> 
   <td>乘，矩阵乘，除，整除，取余</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+, -</td> 
   <td>加和减</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;&lt;, &gt;&gt;</td> 
   <td>移位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>按位与 AND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>^</td> 
   <td>按位异或 XOR</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>|</td> 
   <td>按位或 OR</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>in,not in, is,is not, &lt;, &lt;=, &gt;, &gt;=, !=, ==</td> 
   <td>比较运算，包括成员检测和标识号检测</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not x</td> 
   <td>逻辑非 NOT</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>and</td> 
   <td>逻辑与 AND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>or</td> 
   <td>逻辑或 OR</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>if – else</td> 
   <td>条件表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>lambda</td> 
   <td>lambda 表达式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>:=</td> 
   <td>赋值表达式</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
     
    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： 90.0  
((a + b) \* c) / d 运算结果为： 90.0  
(a + b) \* (c / d) 运算结果为： 90.0  
a + (b \* c) / d 运算结果为： 50.0  
and 拥有更高优先级:

实例

x = True
    y = False
    z = False
     
    if x or y and z:
        print("yes")
    else:
        print("no")

以上实例先计算 y and z 并返回 False ，然后 x or False 返回 True，输出结果：

yes

注意：Python3 已不支持 <> 运算符，可以使用 != 代替，如果你一定要使用这种比较运算符，可以使用以下的方式：

>>> from __future__ import barry_as_FLUFL
    >>> 1 <> 2
    True

[Python_Python3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980776
[Python_Python3 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980858
[Python_Python3 VScode]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130980893
[Python_Python3 2]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130981255
[Python_Python3 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999519
[Python_-- Python3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999535
[Python_-- Python3 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/130999553
[Python_-- Python3 2]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/130999590