python中 and 和 or 运算的核心思想 ——— 短路逻辑

python中 and 和 or 运算的核心思想 ——— 短路逻辑

1. 包含一个逻辑运算符

　　首先从基本的概念着手，python中哪些对象会被当成 False 呢？而哪些又是 True 呢？

在Python中，None、任何数值类型中的0、空字符串“”、空元组()、空列表[]、空字典{}都被当作False，还有自定义类型，如果实现了 　__ nonzero __ ()　或　__ len __ () 方法且方法返回 0 或False，则其实例也被当作False，其他对象均为True。

　　下面是最简单的逻辑运算：

	True  and True    ==> True					True  or True    ==> True
	True  and False   ==> False					True  or False   ==> True
	False and True    ==> False					False or True    ==> True
	False and False   ==> False					False or False   ==> False

　　利用上面两点我们就可以举一些例子：

example 1

	>>> a = [0, 1, '' ,3]
	>>> a[0] and a[1]
	0

　　a[0] = 0 , a[1] = 1 , 所以 a[0] and a[1] 就变成了 0 and 1 （False and True），所以为 0 （False）。

example 2

	>>> a = [0, 1, '' ,3]
	>>> a[2] and a[1]
	''

　　两个同时为 False ，返回左边的值。

2. 包含两个及以上的逻辑运算符

　　逻辑运算符 and / or 一旦不止一个，其运算规则的核心思想就是短路逻辑。好的，那我们就来了解一下短路思想（本人归纳，可能与网上其他人的有些出入，且听我慢慢分析）：

表达式从左至右运算，若 or 的左侧逻辑值为 True ，则短路 or 后所有的表达式（不管是 and 还是 or），直接输出 or 左侧表达式 。

表达式从左至右运算，若 and 的左侧逻辑值为 False ，则短路其后所有 and 表达式，直到有 or 出现，输出 and 左侧表达式到 or 的左侧，参与接下来的逻辑运算。

若 or 的左侧为 False ，或者 and 的左侧为 True 则不能使用短路逻辑。

　　可能有点抽象，没关系，我们接下来就举一些例子。

　　这里有一个巧妙的方法，能让我们直观地了解 python 处理这些逻辑语句时的短路情况（我也是跟别人学的）

　　好了，就让我们从简单的开始，假设全是 and 语句 或者全是 or 语句：

example 1

	1>	def a():
	2>		print 'A'
	3>		return []
	4>	def b():
	5>		print 'B'
	6>		return []
	7>	def c():
	8>		print 'C'
	9>		return 1
	10>	def d():
	11>		print 'D'
	12>		return []
	13>	def e():
	14>		print 'E'
	15>		return 1
	16>
	17>	if a() and b() and c() and d() and e():
	18>		print 'ok'

	#显示结果如下
	A

　　a() 为假 ，其后均为 and 语句，全部短路，最终只返回 a() 的表达式。记住，所有被短路的表达式均不会被输出。所以，此处仅仅打印 A 。

example 2

	1>	def a():
	2>		print 'A'
	3>		return 1
	4>	def b():
	5>		print 'B'
	6>		return 1
	7>	def c():
	8>		print 'C'
	9>		return []
	10>	def d():
	11>		print 'D'
	12>		return []
	13>	def e():
	14>		print 'E'
	15>		return 1
	16>
	17>	if a() and b() and c() and d() and e():
	18>		print 'ok'

	#显示结果如下
	A
	B
	C

　　python 从左至右先执行 a() ,a() 返回的逻辑值为 True，后面是 and 语句，所以不能短路其后，继续与 b() 进行逻辑运算，a() and b() 输出 b() 的逻辑值 True，接着与 c() 进行逻辑运算，b() and c() 输出 c() 的逻辑值 False，而其后均为 and 语句， 则全部短路，最终只打印了 A B C 。

example 3

	1>	def a():
	2>		print 'A'
	3>		return 1
	4>	def b():
	5>		print 'B'
	6>		return []
	7>	def c():
	8>		print 'C'
	9>		return 1
	10>	def d():
	11>		print 'D'
	12>		return []
	13>	def e():
	14>		print 'E'
	15>		return 1
	16>
	17>	if a() or b() or c() or d() or e():
	18>		print 'ok'

	#显示结果如下
	A
	ok

　　a() 的逻辑值为 True ，其后均为 or 语句，全部短路，最终只打印了 A，而 if 语句为 True ，所以还要打印一个 ok。

example 4

	1>	def a():
	2>		print 'A'
	3>		return []
	4>	def b():
	5>		print 'B'
	6>		return []
	7>	def c():
	8>		print 'C'
	9>		return 1
	10>	def d():
	11>		print 'D'
	12>		return []
	13>	def e():
	14>		print 'E'
	15>		return 1
	16>
	17>	if a() or b() or c() or d() or e():
	18>		print 'ok'

	#显示结果如下
	A
	B
	C
	ok

　　python 从左至右先执行 a() ,a() 返回的逻辑值为 False，后面是 or 语句，所以不能短路其后，继续与 b() 进行逻辑运算，a() or b() 输出 b() 的逻辑值 False，接着与 c() 进行逻辑运算，b() or c() 输出 c() 的逻辑值 True，而其后为 or 语句， 则全部短路，最终只打印了 A B C ok。

---

　　下面我们就来讲一下 and 与 or 语句同时存在的情况：

example 5

	1>	def a():
	2>		print 'A'
	3>		return []
	4>	def b():
	5>		print 'B'
	6>		return []
	7>	def c():
	8>		print 'C'
	9>		return 1
	10>	def d():
	11>		print 'D'
	12>		return []
	13>	def e():
	14>		print 'E'
	15>		return 1
	16>	def f():
	17>		print 'F'
	18>		return 1
	19>	def g():
	20>		print 'G'
	21>		return []
	22> def h():
	23>		print 'H'
	24>		return 1
	25>
	26>	if a() and b() and  c() and d() or e() and f() or g() and h():
	27>		print 'ok'

	#输出结果如下：
	A
	E
	F
	ok

　　别以为语句很长就很难，我们好好分析一下，从左至右，首先a() 的逻辑值为 False，其后到 or 语句为止有三个 and 语句： a() and b() and c() and d()，均被短路。只输出 a(), 得到 a() or e() 为True，输出 e() ,得 e() and F() 为 True ,输出 f(), 其后接 or 语句，则短路其后所有。最终只打印了A E F ok 。（结合我总结的短路逻辑的三点好好理解，应该没问题。）

3. 三元运算操作符

　　在python2.5 之前，python 是没有三元操作符的，Guido Van Rossum 认为它并不能帮助 python 更加简洁，但是那些习惯了 c 、 c++ 和 java 编程的程序员却尝试着用 and 或者 or 来模拟出三元操作符，而这利用的就是python的短路逻辑。

　　三元运算操作符 bool ? a : b ，若 bool 为真则 a ，否则为 b 。

　　转化为 python 语言为：

　　　　　　　　**bool and a or b **

　　如何理解呢？ 首先 a ， b 都为真，这是默认的。如果 bool 为真， 则 bool and a 为真，输出 a ，短路 b 。如果 bool 为假，短路 a，直接 bool or b ，输出 b 。

　　换一种更简单的写法：

　　　　　　　　return a if bool else b

---

本文参考资料（在此表示感谢！）：

[Python]计算闰年时候出现的and和or优先级的问题以及短路逻辑　

python的“短路”效应

Python 里 and、or 的计算规则是怎样的？

python and与or

深入Python(3): and、or以及and-or

python 短路逻辑和条件表达式