Python基础学习笔记（4）运算符

系统管理员 2023-10-06 09:59 2阅读 0赞

## 一、定义 ##

什么是运算符？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
 *  位运算符
 *  逻辑运算符
 *  成员运算符
 *  身份运算符

## 二、算术运算符 ##

以下假设变量： **a=10，b=20**：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td>加 - 两个对象相加</td> 
   <td>a + b 输出结果 30</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 -10</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 200</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/</td> 
   <td>除 - x除以y</td> 
   <td>b / a 输出结果 2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%</td> 
   <td>取模 - 返回除法的余数</td> 
   <td>b % a 输出结果 0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td>幂 - 返回x的y次幂</td> 
   <td>a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>//</td> 
   <td>取整除 - 返回商的整数部分（<strong>向下取整</strong>）</td> 
   <td> <pre><code>&gt;&gt;&gt; 9//2
4
&gt;&gt;&gt; -9//2
-5</code></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 三、比较运算符 ##

以下假设变量： **a=10，b=20**：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
  <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>&lt;&gt;</td> 
   <td>不等于 - 比较两个对象是否不相等。python3 已废弃。</td> 
   <td>(a &lt;&gt; b) 返回 true。这个运算符类似 != 。</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。</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>

## 四、赋值运算符 ##

以下假设变量： **a=10，b=20**：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>=</td> 
   <td>简单的赋值运算符</td> 
   <td>c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+=</td> 
   <td>加法赋值运算符</td> 
   <td>c += a 等效于 c = c + a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-=</td> 
   <td>减法赋值运算符</td> 
   <td>c -= a 等效于 c = c - a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*=</td> 
   <td>乘法赋值运算符</td> 
   <td>c *= a 等效于 c = c * a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/=</td> 
   <td>除法赋值运算符</td> 
   <td>c /= a 等效于 c = c / a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%=</td> 
   <td>取模赋值运算符</td> 
   <td>c %= a 等效于 c = c % a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**=</td> 
   <td>幂赋值运算符</td> 
   <td>c **= a 等效于 c = c ** a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>//=</td> 
   <td>取整除赋值运算符</td> 
   <td>c //= a 等效于 c = c // a</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 五、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

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th style="width:65px;">运算符</th> 
   <th style="width:502px;">描述</th> 
   <th style="width:337px;">实例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:65px;">&amp;</td> 
   <td style="width:502px;">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</td> 
   <td style="width:337px;">(a &amp; b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:65px;">|</td> 
   <td style="width:502px;">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。</td> 
   <td style="width:337px;">(a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:65px;">^</td> 
   <td style="width:502px;">按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1</td> 
   <td style="width:337px;">(a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:65px;">~</td> 
   <td style="width:502px;">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&nbsp;类似于&nbsp;-x-1</td> 
   <td style="width:337px;">(~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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:65px;">&lt;&lt;</td> 
   <td style="width:502px;">左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由&nbsp;&lt;&lt;&nbsp;右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0。</td> 
   <td style="width:337px;">a &lt;&lt; 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:65px;">&gt;&gt;</td> 
   <td style="width:502px;">右移动运算符：把"&gt;&gt;"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，&gt;&gt;&nbsp;右边的数字指定了移动的位数</td> 
   <td style="width:337px;">a &gt;&gt; 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 六、逻辑运算符 ##

Python支持逻辑运算符，以下假设变量： **a=10，b=20**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>逻辑表达式</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>and</td> 
   <td>x and y</td> 
   <td>布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 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 是非 0，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>

## 七、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> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
  <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>

## 八、身份运算符 ##

身份运算符用于比较两个对象的存储单元

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th style="width:66px;">运算符</th> 
   <th style="width:294px;">描述</th> 
   <th style="width:544px;">实例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:66px;">is</td> 
   <td style="width:294px;">is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象</td> 
   <td style="width:544px;"><strong>x is y</strong>, 类似&nbsp;<strong>id(x) == id(y)</strong>&nbsp;, 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:66px;">is not</td> 
   <td style="width:294px;">is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象</td> 
   <td style="width:544px;"><strong>x is not y</strong>&nbsp;， 类似&nbsp;<strong>id(a) != id(b)</strong>。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：**

① **id(x)**函数用于获取对象x的内存地址。

② is 与 == 区别：is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个(同一块内存空间)， == 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

## 九、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：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td>指数 (最高优先级)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>~ + -</td> 
   <td>按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>* / % //</td> 
   <td>乘，除，取模和取整除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+ -</td> 
   <td>加法减法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;&gt; &lt;&lt;</td> 
   <td>右移，左移运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&amp;</td> 
   <td>位 'AND'</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>^ |</td> 
   <td>位运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;= &lt; &gt; &gt;=</td> 
   <td>比较运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;&gt; == !=</td> 
   <td>等于运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>= %= /= //= -= += *= **=</td> 
   <td>赋值运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>is is not</td> 
   <td>身份运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>in not in</td> 
   <td>成员运算符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>not and or</td> 
   <td>逻辑运算符</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

实例：

#!/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