学动效
学C4D
优设大课堂Python3 运算符
Python3 运算符
日期：2022-07-07
本文字数：2,030 字 阅读完需：约 11 分钟
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:
14 + 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 - 向下取接近商的整数 | >>> 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：
11 - c 的值为： 31 22 - c 的值为： 11 33 - c 的值为： 210 44 - c 的值为： 2.1 55 - c 的值为： 1 66 - c 的值为： 8 77 - 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。 |
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：
11 - a 不等于 b 22 - a 不等于 b 33 - a 大于等于 b 44 - a 大于 b 55 - a 小于等于 b 66 - 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：
11 - c 的值为： 31 22 - c 的值为： 52 33 - c 的值为： 1092 44 - c 的值为： 52.0 55 - c 的值为： 2 66 - c 的值为： 2097152 77 - 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：
1a = 0011 1100 2 3b = 0000 1101 4 5----------------- 6 7a&b = 0000 1100 8 9a|b = 0011 1101 10 11a^b = 0011 0001 12 13~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：
11 - c 的值为： 12 22 - c 的值为： 61 33 - c 的值为： 49 44 - c 的值为： -61 55 - c 的值为： 240 66 - 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 |
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：
11 - 变量 a 和 b 都为 true 22 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true 33 - 变量 a 和 b 有一个不为 true 44 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true 55 - 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：
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：
11 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中 22 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中 33 - 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(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。
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：
11 - a 和 b 有相同的标识 22 - a 和 b 有相同的标识 33 - a 和 b 没有相同的标识 44 - 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）：
运算符 | 描述 |
|---|---|
| 圆括号的表达式 |
| 读取，切片，调用，属性引用 |
await x | await 表达式 |
| 乘方(指数) |
| 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 |
| 比较运算，包括成员检测和标识号检测 |
| 逻辑非 NOT |
| 逻辑与 AND |
| 逻辑或 OR |
| 条件表达式 |
| lambda 表达式 |
| 赋值表达式 |
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：
1(a + b) * c / d 运算结果为： 90.0 2((a + b) * c) / d 运算结果为： 90.0 3(a + b) * (c / d) 运算结果为： 90.0 4a + (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：
1yes
**注意：**Pyhton3 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：
1>>> from __future__ import barry_as_FLUFL 2>>> 1 <> 2 3True
1x = True 2y = False 3z = False 4 5if x or y and z: 6 print("yes") 7else: 8 print("no") 9 10x = True 11y = False 12z = False 13 14if not x or y: 15 print(1) 16elif not x or not y and z: 17 print(2) 18elif not x or y or not y and x: 19 print(3) 20else: 21 print(4)
课后练习