Python中的运算符

说完常用的数据类型，再来说下运算符。运算符用于将各种类型的数据进行运算，让静态的数据跑起来。

编程语言中的运算大致分为以下几个大类：

• 算术运算， 用于加减乘除等数学运算
• 赋值运算，用于接收运算符或方法调用返回的结果
• 比较运算, 用于做大小或等值比较运算
• 逻辑运算，用于做 与、或、非运算
• 位运算， 用于二进制运算

每种运算中所包含的符号称为相应的运算符，如 算术运算符、比较运算符等。

一、算术运算

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运算(符)	说明	实例
+	两个对象相加	2 + 3 结果为 5
-	两个对象相减	3 - 2 结果为 1
*	两个数相乘或返回一个重复若干次的序列	2 * 3 结果为 6; 'abc' * 2 结果为 'abcabc'
/	两个数相除	3 / 2 结果为 1.5
//	整除，返回商的整数部分	3 // 2 结果为 1，3 // 2.0 结果为 1.0
%	求余/取模，返回除法的余数	3 % 2 结果为 1，3 % 2.0 结果为 1.0
**	求幂/次方	2 ** 3 结果为 8

二、赋值运算

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运算(符)	描述	实例
=	简单赋值运算符	a = 5, b = 3, c = a - b
+=	加法赋值运算符	a += b 相当于 a = a + b
-=	减法赋值运算符	a -= b 相当于 a = a -b
*=	乘法赋值运算符	a = b 相当于 a = a b
/=	除法赋值运算符	a /= b 相当于 a = a / b
//=	取整除赋值运算符	a //= b 相当于 a = a // b
%=	取模赋值运算符	a %= b 相当于 a = a % b
**=	幂赋值运算符符	a = b 相当于 a = a b

三、比较运算

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Python有8中比较操作，它们具有相同的优先级。比较操作可以被任意连接，比如 x< y <= z 等同于 x < y and y <= z，只是第一种形式下的y只被评估一次。另外，当 x < y不成立时，这两种形式下的z都不会被评估。

运算(符)	说明	实例
<	严格小于	3 < 5 结果为True，5 < 5 结果为False
<=	小于或等于	3 <= 5 结果为True，5 <= 5 结果为True
>	严格大于	5 > 3 结果为True，5 > 5 结果为False
>=	大于或等于	5 >= 3 结果为True，5 >= 5 结果为True
==	等于	1 == 1.0 == True 结果为True
!=	不等于
is	判断两个标识符是否引用自一个对象	x is y, 如果id(x) == id(y)，即x也y的指向同一个内存地址，则结果为1，否则结果为0
is not	判断两个标识符是否引用自不同对象	x is not y, 如果id(x) != id(y)，即x和y指向不同的内存地址，则结果为1，否则结果为0

说明：

a) 不同类型的对象进行比较，从来不会相等（不同的数字类型除外）；

b) 当把<、<=、> 和 >=操作符在这几种情况下会抛出TypeError异常: (1) 用于复数和另外的内置数字类型进行比较时；(2) 比较的对象为不同类型，无法进行比较时；(3) 未定义的其他情况下；

c) 一个类的不同实例通常是不相等的，除非该类定义了__eq__()方法；

d) 一个类的实例不能相对于同一类或其他类的的其他实例进行排序，除非该类定义了足够的方法__lt__(), __le__(), __gt__(), __ge__()。如果想要比较运算符的常规含义, __lt__()和__eq__()就足够了；

e) is 和 is not操作符的行为是不能自定义的；另外，它们可以被应用到两个不同类型的对象，不会已发异常。

f) 另外两个具有相同句法优先级的操作是 in 和 not in，它们支持序列、集合和映射类型的对象。

g) 比较运算的结果为布尔值：True 或 False

四、逻辑运算

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“真”值测试(Truth Value Testing)

在讲解“布尔运算”之前，我们先来说下Python中的一个特殊操作--“真”值测试。

Python中的任何一个对象都可以被测试“真”值。这里说的“真”值测试可以这样理解：Python中的任何一个对象都可以转换为一个布尔值，而这个“真”值测试就是获取一个对象对应的布尔值的过程。

Python中只有下面这些值对应的布尔值为False：

• None
• False
• 数字类型中的0，如：0, 0.0, 0j
• 任意空序列，如：'', (), []
• 任意一个空映射，如：{}
• 一个用户自定义类的实例--该用户自定义类中定义了一个__bool__()或__len__()方法，且实例调用该方法时返回整数0或布尔值False

除此之外，所有的其它值对应的布尔值都是True, 因此许多类型的对象永远是True。

"真"值测试可以被用在 if或while条件中，也可以作为布尔操作的操作数。

布尔运算(Boolean Operations)

Python中的逻辑运算称为“布尔运算(Boolean Operations)”，操作符包括：and(与)、or(或)、not(非)。

下面按照他们的优先级升序顺序进行说明：

运算	结果
x or y	如果x的Truth值测试结果为False，那么该操作的结果为y的值，否则为x的值
x and y	如果x的Truth值测试结果为False, 那么该操作的结果为x的值，否则为y的值
not x	如果x的Truth值测试结果为False, 那么该操作的结果为True，否则结果为False

说明：

a）or是一个短路操作符，也就是说，只有第一个参数的评估结果为False时，第二个参数才会被评估；

b) and也是一个短路操作符，也就是说，只有第一个参数的评估结果为True时，第二个参数才会被评估；

c) not操作符比非布尔操作符优先级低，因此，not a == b 被解释为 not (a == b)；如果写成 a == not b会包语法错误。

五、位运算

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按位运算是指把数字转换为二进制来进行计算，位运算符包括以下几种：

假设：

a = 60，对应的二进制格式为 0011 1100

b = 13, 对应的二进制格式为 0000 1101

运算符	说明	实例
&	按位与：参与运算的两个值，如果相应的二进制位都为1，则该位结果为1，否则为0	a & b 对应的二进制结果为 0000 1100，十进制为12
竖杠	按位或：参与运算的两个值，只要对应的二进制位由一个为1时，该位结果就为1	a 竖杠 b 对应的二进制结果为 0011 1101，十进制为61
^	按位异或：参与运算的两个值，当对应的二进制位不同时，该为结果为1，否则改为结果为0	a ^ b 对应的二进制结果为 0011 0001, 十进制为49
~	按位取反：这个是单目运算符，只有一个值参与运算，运算过程是对每个二进制位取反，即把1变0，把0变1	~a 的二进制结果为 1100 0011，十进制数为-61
<<	左移运算符：运算数的各二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0，结果相当于运算数乘以2的n次方，正负符号不发生改变	a << 2 的二进制结果为 1111 0000，十进制数为240
>>	右移运算符：运算数的各二进制位全部右移若干位，结果相当于运算数除以2的n次方，正负符号不发生改变	a >> 2 的二进制结果为 0000 1111，十进制为15