Python 基础

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，b=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
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
a = 12
b = 20
c = 3
 
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)

运行结果是

1 - c 的值为： 32
2 - c 的值为： -8
3 - c 的值为： 240
4 - c 的值为： 0.6
5 - c 的值为： 12
6 - c 的值为： 8
7 - c 的值为： 2

注意：Python2.x 里，整数除整数，只能得出整数。如果要得到小数部分，把其中一个数改成浮点数即可。

In [10]: 1/2
Out[10]: 0

In [11]: 1.0/2
Out[11]: 0.5

In [12]: 1/float(2)
Out[12]: 0.5

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   这个方式仅仅在python2.x能使用，3.x已经废弃了	(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 = 10
b = 20
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("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 a")
    else:
        print("7 - b 小于 a")

运行结果是

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

以下实例演示了Python所有赋值运算符的操作：

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

a = 10
b = 5
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)

运行结果是

1 - c 的值为： 15
2 - c 的值为： 25
3 - c 的值为： 250
4 - c 的值为： 25.0
5 - c 的值为： 2
6 - c 的值为： 1024
7 - c 的值为： 102

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 << 右边的数字指定了移动的位数，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，>> 右边的数字指定了移动的位数	a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

#!/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)

运行结果是

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")

以上输出结果是

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, 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(a) != id(b)。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。

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 ( a is not b ):
   print("2 - a 和 b 没有相同的标识")
else:
   print("2 - a 和 b 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")

运行结果是

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：

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)

运行结果是

(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