說完常用的Python數據類型,再來說下運算符。運算符用於將各種類型的數據進行運算,讓靜態的數據跑起來。
編程語言中的運算大致分為以下幾個大類:
- 算術運算, 用於加減乘除等數學運算
- 賦值運算,用於接收運算符或方法調用返回的結果
- 比較運算, 用於做大小或等值比較運算
- 邏輯運算,用於做 與、或、非運算
- 位運算, 用於二進制運算
每種運算中所包含的符號稱為相應的運算符,如 算術運算符、比較運算符等。
一、算術運算
運算(符) | 說明 | 實例 |
+
兩個對象相加
2 + 3 結果為 5
-
兩個對象相減
3 - 2 結果為 1
*
兩個數相乘或返回一個重復若干次的序列
2 * 3 結果為 6; 'abc' * 2 結果為 'abcabc'
/
兩個數相除
3 / 2 結果為 1.5
//
整除,返回商的整數部分
3 // 2 結果為 1,3 // 2.0 結果為 1.0
%
求余/取模,返回除法的余數
3 % 2 結果為 1,3 % 2.0 結果為 1.0
**
求冪/次方
2 ** 3 結果為 8
二、賦值運算
運算(符) | 描述 | 實例 |
=
簡單賦值運算符
a = 5, b = 3, c = a - b
+=
加法賦值運算符
a += b 相當於 a = a + b
-=
減法賦值運算符
a -= b 相當於 a = a -b
*=
乘法賦值運算符
a
= b 相當於 a = a b
/=
除法賦值運算符
a /= b 相當於 a = a / b
//=
取整除賦值運算符
a //= b 相當於 a = a // b
%=
取模賦值運算符
a %= b 相當於 a = a % b
**=
冪賦值運算符符
a
= b 相當於 a = a b
三、比較運算
Python有8中比較操作,它們具有相同的優先級。比較操作可以被任意連接,比如 x< y <= z 等同於 x < y and y <= z,只是第一種形式下的y只被評估一次。另外,當 x < y不成立時,這兩種形式下的z都不會被評估。
運算(符) | 說明 | 實例 |
<
嚴格小於
3 < 5 結果為True,5 < 5 結果為False
<=
小於或等於
3 <= 5 結果為True,5 <= 5 結果為True
>
嚴格大於
5 > 3 結果為True,5 > 5 結果為False
>=
大於或等於
5 >= 3 結果為True,5 >= 5 結果為True
==
等於
1 == 1.0 == True 結果為True
!=
不等於
is
判斷兩個標識符是否引用自一個對象
x is y, 如果id(x) == id(y),即x也y的指向同一個內存地址,則結果為1,否則結果為0
is not
判斷兩個標識符是否引用自不同對象
x is not y, 如果id(x) != id(y),即x和y指向不同的內存地址,則結果為1,否則結果為0
說明:
a) 不同類型的對象進行比較,從來不會相等(不同的數字類型除外);
b) 當把<、<=、> 和 >=操作符在這幾種情況下會拋出TypeError異常: (1) 用於復數和另外的內置數字類型進行比較時;(2) 比較的對象為不同類型,無法進行比較時;(3) 未定義的其他情況下;
c) 一個類的不同實例通常是不相等的,除非該類定義了__eq__()方法;
d) 一個類的實例不能相對於同一類或其他類的的其他實例進行排序,除非該類定義了足夠的方法__lt__(), __le__(), __gt__(), __ge__()。如果想要比較運算符的常規含義, __lt__()和__eq__()就足夠了;
e) is 和 is not操作符的行為是不能自定義的;另外,它們可以被應用到兩個不同類型的對象,不會已發異常。
f) 另外兩個具有相同句法優先級的操作是 in 和 not in,它們支持序列、集合和映射類型的對象。
g) 比較運算的結果為布爾值:True 或 False
四、邏輯運算
“真”值測試(Truth Value Testing)
在講解“布爾運算”之前,我們先來說下Python中的一個特殊操作--“真”值測試。
Python中的任何一個對象都可以被測試“真”值。這裡說的“真”值測試可以這樣理解:Python中的任何一個對象都可以轉換為一個布爾值,而這個“真”值測試就是獲取一個對象對應的布爾值的過程。
Python中只有下面這些值對應的布爾值為False:
- None
- False
- 數字類型中的0,如:0, 0.0, 0j
- 任意空序列,如:'', (), []
- 任意一個空映射,如:{}
- 一個用戶自定義類的實例--該用戶自定義類中定義了一個__bool__()或__len__()方法,且實例調用該方法時返回整數0或布爾值False
除此之外,所有的其它值對應的布爾值都是True, 因此許多類型的對象永遠是True。
"真"值測試可以被用在 if或while條件中,也可以作為布爾操作的操作數。
布爾運算(Boolean Operations)
Python中的邏輯運算稱為“布爾運算(Boolean Operations)”,操作符包括:and(與)、or(或)、not(非)。
下面按照他們的優先級升序順序進行說明:
運算 | 結果 |
x or y
如果x的Truth值測試結果為False,那麼該操作的結果為y的值,否則為x的值
x and y
如果x的Truth值測試結果為False, 那麼該操作的結果為x的值,否則為y的值
not x
如果x的Truth值測試結果為False, 那麼該操作的結果為True,否則結果為False
說明:
a)or是一個短路操作符,也就是說,只有第一個參數的評估結果為False時,第二個參數才會被評估;
b) and也是一個短路操作符,也就是說,只有第一個參數的評估結果為True時,第二個參數才會被評估;
c) not操作符比非布爾操作符優先級低,因此,not a == b 被解釋為 not (a == b);如果寫成 a == not b會包語法錯誤。
五、位運算
按位運算是指把數字轉換為二進制來進行計算,位運算符包括以下幾種:
假設:
a = 60,對應的二進制格式為 0011 1100
b = 13, 對應的二進制格式為 0000 1101
運算符 | 說明 | 實例 |
&
按位與:參與運算的兩個值,如果相應的二進制位都為1,則該位結果為1,否則為0
a & b 對應的二進制結果為 0000 1100,十進制為12
豎槓
按位或:參與運算的兩個值,只要對應的二進制位由一個為1時,該位結果就為1
a 豎槓 b 對應的二進制結果為 0011 1101,十進制為61
^
按位異或:參與運算的兩個值,當對應的二進制位不同時,該為結果為1,否則改為結果為0
a ^ b 對應的二進制結果為 0011 0001, 十進制為49
~
按位取反:這個是單目運算符,只有一個值參與運算,運算過程是對每個二進制位取反,即把1變0,把0變1
~a 的二進制結果為 1100 0011,十進制數為-61
<<
左移運算符:運算數的各二進制位全部左移若干位,高位丟棄,低位補0,結果相當於運算數乘以2的n次方,正負符號不發生改變
a << 2 的二進制結果為 1111 0000,十進制數為240
>>
右移運算符:運算數的各二進制位全部右移若干位,結果相當於運算數除以2的n次方,正負符號不發生改變
a >> 2 的二進制結果為 0000 1111,十進制為15