操作符及其用途

lai1989 2018-12-26

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你寫的大多數(shù)邏輯行都包含表達(dá)式。表達(dá)式的一個簡單例子是2 + 3。一個表達(dá)式可分為操作符和操作數(shù)兩部分。

操作符的功能是執(zhí)行一項任務(wù)；操作符可由一個符號或關(guān)鍵字代表，如+ 。操作符需要數(shù)據(jù)以供執(zhí)行其功能，這些數(shù)據(jù)名為操作數(shù)。在上面的例子中，2和3是操作數(shù)。

操作符

我們在這里簡單地介紹操作符及其用途：

你可在Python解釋器中交互驗證下面給出的例子。例如，驗證2 + 3，在Python解釋器提示符中輸入：

>>> 2 + 3
5
>>> 3 * 5
15
>>>

操作符及其用途
操作符	名稱	用途	舉例
+	加	使兩操作數(shù)相加	`3 + 5` 得到 `8`. `'a' + 'b'` 得到 `'ab'`.
-	減	求出前后兩數(shù)之差。若第一個操作數(shù)未寫則默認(rèn)為0。	`-5.2` 得道一個負(fù)數(shù)， `50 - 24`得到`26`。
*	乘	得出兩數(shù)乘積或返回重復(fù)若干次的字符串。	`2 * 3`得到`6`。`'la' * 3`得到`'lalala'`.
**	冪	返回x的y次冪。	`3 ** 4`得到`81` （ `3 * 3 * 3 * 3`）
/	除	將x除以y。	`4 / 3` 得到 `1.3333333333333333`。
//	取整除	返回最大的整數(shù)商。	`4 // 3` 得到 `1`。
%	取模	返回余數(shù)。	`8% 3` 得到`2`。 `-25.5% 2.25`得到`1.5`.
<<	左位移	將操作數(shù)向左移動若干bit位。（數(shù)字在內(nèi)存中以二進(jìn)制表示）	`2 << 2` 得到 `8`。 `2`在二進(jìn)制中表示為`10` 。左位移兩bit位后得到`1000`，十進(jìn)制中表示為`8`。
>>	右位移	將操作數(shù)向右移動若干bit位。	`11 >> 1`得到`5`， `11`二進(jìn)制下表示為`1011`，右位移一位后得到`101`，十進(jìn)制中表示為`5`。
&	按位與	數(shù)的按位與。	`5 & 3` 得到 `1`。
\|	按位或	數(shù)的按位或。	`5 \| 3`得到`7`。
^	按位異或	數(shù)的按位異或。	`5 ^ 3`得到`6`。
~	按位翻轉(zhuǎn)	x的按位翻轉(zhuǎn)是-(x+1)。	`~5`得到`-6`。
<	小于	返回x是否小于y。所有比較運算符返回布爾值`True`或`False`。請注意布爾值大小心敏感。	`5 < 3`得到`False`，`3 < 5`得到`True`. 比較運算符可任意連接，如`3 < 5 < 7`得到`True`.
>	大于	返回x是否大于y。	`5 > 3` 得到`True`。如果兩個操作符都是數(shù)字，解釋器會將其轉(zhuǎn)換到同一類型后再比較。若否則返回`False`。
<=	小于等于	返回x是否小于等于y。	`x = 3; y = 6; x <= y`返回`True`。
>=	大于等于	返回x是否大于等于y。	`x = 4; y = 3; x >= 3`得到`True`。
==	等于	比較兩操作數(shù)是否相等。	`x = 2; y = 2; x == y`得到`True`。 `x = 'str'; y = 'stR'; x == y`得到`False`。 `x = 'str'; y = 'str'; x == y`得到`True`。
!=	不等于	比較兩操作數(shù)是否不相等。	`x = 2; y = 3; x!= y`得到`True`。
not	布爾非	若X為`True`則返回`False`，反之亦然。	`x = True; not x`返回`False`。
and	布爾與	無論y值為何，若X為`False`則`x and y` 返回`False`。	`x = False; y = True; x and y`由于x為`False`返回`False`。此例中Python因為已知and左值為`False`而不會計算整個布爾表達(dá)式，這是短路求值法。
or	布爾或	若x為`True`則返回`True`，否則返回y的布爾值。	`x = True; y = False; x or y`返回`True`。布爾或同樣使用短路求值。

數(shù)學(xué)運算與賦值捷徑

對一個變量進(jìn)行運算后再賦值給其自身是常見的，因此對于此類表達(dá)式有對應(yīng)捷徑：

你可將：

a = 2; a = a * 3

寫成：

a = 2; a *= 3

注意：變量 = 變量操作符表達(dá)式變?yōu)榱?TT style="PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px; PADDING-LEFT: 0px; MARGIN: 0px; PADDING-RIGHT: 0px">變量操作符= 表達(dá)式

運算順序

如果你遇到了類似2 + 3 * 4的表達(dá)式，首先做加法還是乘法？先做乘法，高中數(shù)學(xué)如是說。這意味著乘法運算符比加法運算符有更高的優(yōu)先級。

下表中以從低到高的順序給出了Python中操作符優(yōu)先級列表。給定一個表達(dá)式，Python將會首先計算在此表中靠下的操作符與表達(dá)式，然后計算靠上的操作符與表達(dá)式。

此表取自Python reference manual，包括了所有的運算符。建議使用圓括號標(biāo)注具有較高優(yōu)先級的部分，這可使程序更可讀。詳情請看改變計算順序。

操作符優(yōu)先級
操作符	描述
lambda	Lambda表達(dá)式
or	布爾或
and	布爾與
not x	布爾非
in, not in	成員測試
is, is not	同一性測試
<, <=, >, >=,!=, ==	比較運算符
\|	按位或
^	按位異或
&	按位與
<<, >>	位移
+, -	加減
*, /, //, %	乘除、取整除、取余
+x, -x	正負(fù)
~x	按位非
**	冪
x.attribute	屬性引用
x[index]	下標(biāo)
x[index1:index2]	尋址段
f(arguments …)	函數(shù)調(diào)用
(expressions, …)	顯示綁定或元組
[expressions, ...]	顯示列表
{key:datum, …}	顯示字典

表中仍未接觸到的運算符將會在后續(xù)章節(jié)中說明。

擁有相同優(yōu)先級的運算符位于上表的同一行中，例如+和-擁有相同優(yōu)先級。

改變計算順序

使用括號可增加表達(dá)式可讀性。例如2 + (3 * 4)就比需要運算符優(yōu)先級知識的2 + 3 * 4更好理解。但是仍要避免過量使用括號，例如(2 + (3 * 4))。

使用括號還可以改變運算順序，例如在(2 + 3) * 4中括號使表達(dá)式先進(jìn)行加法運算后進(jìn)行乘法運算。

結(jié)合律

操作符在優(yōu)先級相同的情況下從左向右計算，例如2 + 3 + 4等價于(2 + 3) + 4。另一些運算符如賦值運算符從右向左計算，例如a = b = c等價于a = (b = c)。

表達(dá)式

例子:

#!/usr/bin/python
# Filename: expression.py

length = 5
breadth = 2

area = length * breadth
print('Area is', area)
print('Perimeter is', 2 * (length + breadth))

輸出：

   $ python expression.py
   Area is 10
   Perimeter is 14

工作原理：

矩形的長與寬存儲在同名變量中。我們通過計算面積與周長的表達(dá)式得出這兩個值。我們將表達(dá)式length * breadth的值存儲在變量area中，并使用print函數(shù)打印變量值。在第二種情況中，我們直接使用print函數(shù)打印表達(dá)式2 * (length + breadth)的值。

另外即便我們沒有專門在'Area is'與變量area中加入空格，Python仍美觀地打印出了此輸出。Python自動為我們生成了一個漂亮的輸出格式并因此令程序更可讀：我們不需要擔(dān)心輸出字符串中的空格。這是另一個Python簡化程序員工作的例子。