Python运算符可不只有加减乘除

数学里面的加减乘除，就是运算符，但是 Python 的运算符更多样，更复杂，分为算术运算符、比较运算符、赋值运算符、位运算符、逻辑运算符、成员运算符、身份运算符。为了更直观的看到运算符的使用，本文采用代码和注释结合的方式进行讲解。

算术运算符

a = 21
b = 10
c = 0

# 加
c = a + b  # 31

# 减
c = a - b  # 11

# 乘
c = a * b  # 210

# 除
c = a / b  # 2.1

# 求余数
c = a % b  # 1

# 幂（次方）
a = 2
b = 3
c = a**b  # 8

# 取整数，向下取接近商的整数
c = 9//2  # 4
c = -9//2  # -5

比较运算符

代码中的 if ... else ... 是指“如果，满足条件，做什么事，否则，做其他事”。

a = 21
b = 10
c = 0

# 等于
if ( a == b ):
   print("a 等于 b")
else:
   print("a 不等于 b")

# 不等于
if ( a != b ):
   print("a 不等于 b")
else:
   print("a 等于 b")

# 小于
if ( a < b ):
   print("a 小于 b")
else:
   print("a 大于等于 b")

# 大于
if ( a > b ):
   print("a 大于 b")
else:
   print("a 小于等于 b")
 
a = 5
b = 20

# 小于等于
if ( a <= b ):
   print("a 小于等于 b")
else:
   print("a 大于  b")

# 大于等于
if ( b >= a ):
   print("b 大于等于 a")
else:
   print("b 小于 a")

赋值运算符

= 是赋值运算符，算术运算符都可以右边加上 = 变成“算术赋值”运算符。

a = 21
b = 10
c = 0

# 简单的赋值
c = a + b  # 31

# 等价于 c = c + a
c += a  # 52

# 等价于 c = c - a
c -= a  # 31

# 等价于 c = c * a
c *= a  # 651

# 等价于 c = c / a
c /= a  # 31.0
 
c = 2
# 等价于 c = c % a
c %= a  # 2

# 等价于 c = c ** a
c **= a  # 2097152

# 等价于 c = c // a
c //= a  # 99864

Python3.8 新增了海象运算符 :=，可以在表达式内部为变量赋值：

if (n := len(a)) > 10:
    print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")

位运算符

我们常见的数字是十进制的，十进制可以转换为 01 形式的二进制，例如 60 的转换为二进制后变成了 0011 1100。位运算符就是把数字看作二进制来进行计算。

a = 60            # 60 = 0011 1100 
b = 13            # 13 = 0000 1101 
c = 0

# 与，两个值都为1，结果为1，否则为0
c = a & b        # 12 = 0000 1100

# 或，两个值有一个为1，结果就为1
c = a | b        # 61 = 0011 1101 

# 异或，两个值不同，结果为1
c = a ^ b        # 49 = 0011 0001

# 取反，0变成1,1变成0
c = ~a           # -61 = 1100 0011

# 左移，高位丢弃，低位补0
c = a << 2       # 240 = 1111 0000

# 右移，低位丢弃，高位补0
c = a >> 2       # 15 = 0000 1111

逻辑运算符

经常用在判断条件里面，判断条件为 True / False。

a = 10
b = 20

# 布尔“与”，2个值都为True，结果为True
if ( a and b ):
   print("变量 a 和 b 都为 true")
else:
   print("变量 a 和 b 有一个不为 true")

# 布尔“或”，只要有一个为True，结果就为True
if ( a or b ):
   print("变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true")
else:
   print("变量 a 和 b 都不为 true")
 
# 修改变量 a 的值
a = 0
if ( a and b ):
   print("变量 a 和 b 都为 true")
else:
   print("变量 a 和 b 有一个不为 true")
 
if ( a or b ):
   print("变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true")
else:
   print("变量 a 和 b 都不为 true")
 
if not( a and b ):
   print("变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false")
else:
   print("变量 a 和 b 都为 true")

注意，逻辑运算符是从左到右依次运算的，只要不符合条件就不会继续运算，比如 and，只要出现了 False，就会停止运算，结果直接判定为 False。比如 or，只要出现了 True，就会停止运算，结果直接判定为 True。

成员运算符

成员是指字符串、列表、元组等系列中的元素，成员运算符用于判断元素是否在系列里面。

a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ]

# in 在里面
if ( a in list ):
   print("变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
   print("变量 a 不在给定的列表中 list 中")

# not in 不在里面
if ( b not in list ):
   print("变量 b 不在给定的列表中 list 中")
else:
   print("变量 b 在给定的列表中 list 中")

身份运算符

Python 里面的对象其实都有一个内存地址，可以使用 id() 函数来获取，身份就是指的内存地址。

a = 20
b = a
 
if ( a is b ):
   print("a 和 b 有相同的标识")  # 结果
else:
   print("a 和 b 没有相同的标识")
 
if ( id(a) == id(b) ):
   print("a 和 b 有相同的标识")  # 结果
else:
   print("a 和 b 没有相同的标识")
 
# 修改变量 b 的值
b = 30
if ( a is b ):
   print("a 和 b 有相同的标识")
else:
   print("a 和 b 没有相同的标识")  # 结果
 
if ( a is not b ):
   print("a 和 b 没有相同的标识")  # 结果
else:
   print("a 和 b 有相同的标识")

我们在前面知道 == 是可以判断变量是否相等的，注意，== 判断的是值是否相等，is 判断的是引用（内存地址）是否相等。

运算符优先级

不用刻意记优先级，实际编码时请尽情滥用小括号 ()，防止优先级算错。

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，求余数和取整除
+ -	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 and or	逻辑运算符

小结

本文以实例的形式直观的介绍了 Python 运算符的使用。运算符是 Python 中相对简单的知识点。

参考资料：

https://www.runoob.com/python3/python3-basic-operators.html