Python基础 2》运算符

运算符的优先级：括号 > 幂运算 > 单目运算 > 乘除 > 加减 > 比较 > 逻辑非与或 > 赋值。

推荐资料：

• https://www.w3school.com.cn/python/python_operators.asp

运算符用于对变量和值执行操作。

python的运算符大致分为以下几种：

• 算术运算符
• 赋值运算符
• 比较运算符
• 逻辑运算符
• 身份运算符
• 成员运算符
• 位运算符

一、算术运算符

算术运算符与数值一起使用来执行常见的数学运算(+、-、*、/、%、**、//)

运算符	名称	实例
+	加	x + y
-	减	x - y
*	乘	x * y
/	除	x / y
%	取余（取模）	x % y
**	幂	x ** y
//	取整除（向下取整）	x // y

# 算术运算符
# +、-、*、/、%、**、//
x = 3
y = 2
print(x + y)   # 5
print(x - y)   # 1
print(x * y)   # 6
print(x / y)   # 1.5
print(x % y)   # 1
print(x ** y)  # 3的平方=9
print(x // y)  # 向下取整

二、赋值运算符

主要用于变量的赋值操作（=、+=、-=、*=、/=、%=、//=、**=、&=、|=、^=、>>=、<<=）

运算符	描述	实例	等同于
=	赋值运算	x = 5	x = 5
+=	加法赋值运算	x += 3	x = x + 3
-=	减法赋值运算	x -= 3	x = x - 3
*=	乘法赋值运算	x *= 3	x = x * 3
/=	除法赋值运算	x /= 3	x = x / 3
%=	取余赋值运算	x %= 3	x = x % 3
//=	整除赋值运算	x //= 3	x = x // 3
**=	幂赋值运算	x **= 3	x = x ** 3
&=	与赋值运算	x &= 3	x = x & 3
^=	异或赋值运算	x ^= 3	x = x ^ 3
>>=	右移赋值运算	x >>= 3	x = x >> 3
<<=	左移赋值运算	x <<= 3	x = x << 3

案例代码：

# 赋值运算符
# 主要用于变量的赋值操作（=、+=、-=、*=、/=、%=、//=、**=、&=、|=、^=、>>=、<<=）
# += 加法赋值运算
a = 5
a += 3
print("a的值是：", a)  # a = a + 3  8
# -= 减法赋值运算
b = 3
b -= 4
print('b的值是:', b)  # b = b - 4  -1
# *= 乘法赋值运算
c = 5
c *= 10
print('c的值是:', c)  # c = c * 10  50
# /= 除法赋值运算
d = 8
d /= 2
print('d的值是:', d)  # d = d / 2  4
# %= 取余赋值运算
e = 10
e %= 3
print('e的值是:', e)  # e = e % 3  1
# **= 幂赋值运算
f = 10
f **= 3
print('f的值是:', f)  # f = f ** 3  1000
# //= 整除赋值运算
g = 20
g //= 3
print('g的值是:', g)  # g = g // 3  6
# &= 与赋值运算
h = 5
h &= 3
print('h的值是:', h)  # h = h & 3  1
# |= 或赋值运算
i = 5
i |= 3
print('i的值是:', i)  # i = i | 3  7
# ^= 异或赋值运算
j = 5
j ^= 3
print('j的值是:', j)  # j = j ^ 3  6
# >>= 右移赋值运算
k = 5
k >>= 3
print('k的值是:', k)  # k = k >> 3  0  [0101 => 0000 = 0]
print(k)  #
# <<= 左移赋值运算
l = 5
l <<= 3
print('l的值是:', l)  # l = l << 3  40  [0101 => 0010 1000 => 32+8 = 40]# 特殊的赋值运算
# 【1】链式赋值
a = b = c = 10
print("a、b、c的值是：", a, b, c)  # 10 10 10# [2】交叉赋值
a = 10
b = 20
print("a、b的值是：", a, b)  # 10 20
a, b = b, a
print("a、b的值是：", a, b)  # 20 10# [3】解包赋值
num_list = [1, 2, 3]
a, b, c = num_list
print("a、b、c的值是：", a, b, c)  # 1 2 3# 列表中的元素个数不够前面的变量解压的时候就会报错
# a, b, c, d = num_list
# print(d)  # ValueError: not enough values to unpack (expected 4, got 3)# 如果列表中的元素多余位置变量的时候也会报错
# a, b = num_list
# print(a)
# print(b)  # ValueError: too many values to unpack (expected 2)# 可以用下划线来存储不需要的变量值
# a, b, _ = num_list
# print(a)
# print(b)

三、比较运算符

用于比较两个值（= =、!= 、>、<、>=、<=）

运算符	名称	实例
= =	等于	x = = y
! =	不等于	x ! = y
>	大于	x > y
<	小于	x < y
> =	大于等于	x > = y
< =	小于等于	x < = y

案例代码：

# 比较运算符
# 用于比较两个值（==、!= 、>、<、>=、<=）
print(1 == 1)  # True
print(1 != 1)  # False
print(1 > 2)   # False
print(1 < 2)   # True
print(1 >= 2)  # False
print(1 <= 2)  # True

四、逻辑运算符

逻辑运算符一般用于组合语句中。（and、or、not）

运算符	描述	实例
and	如果两个语句都为真，则返回True。	x > 3 and x < 10
or	如果其中一个语句为真，则返回True。	x > 3 or x < 4
not	反转结果，如果结果为true，则返回false	not(x > 3 and x < 10)

案例代码：

# 逻辑运算符一般用于组合语句中。（and、or、not）
# 与或非
# 与 ： 两者都必须 and
# 或 ： 两者任一 or
# 非 ： 取反 not
a = 10
b = -10
print(a > 0 and b > 0)
print(a > 0 or b < 0)
print(a > 0 or b > 0)
# a < 0 False not False ==> True
print(not a < 0)# 连续多个and
print(10 > 0 and 5 > 0 or 3 < 0)  # True
print(10 > 0 or 5 > 0 or 3 < 0)  # True# 提高运算的优先级 对优先的部分加 ()# 运算优先级 ： not > and > or
"""
假 and 真 or 假 and 真 or 假
假 or 假 or 假
假（False）
"""
print(3 > 4 and 4 > 3 or 1 == 3 and 'x' == 'x' or 3 > 3)  # False
"""
真 and (真 or 假) and (真 or 假)
真 and 真 and 真
真（True）
"""
print(not 3 > 4 and (4 > 3 or 1 == 3) and ('x' == 'x' or 3 > 3))  # True

五、身份运算符

身份运算符用于比较对象，不是比较是否相等，而是判断它们是否指向同一个内存位置。(is、is not)

运算符	描述	实例
is	如果两个变量是同一个对象（指向同一个内存地址），则返回True。	x is y
is not	如果两个变量不是同一个对象（不指向同一个内存地址），则返回True、	x is not y

案例代码：

# 身份运算符
# 比较对象是否指向同一个内存地址（is、is not）
# 由于列表是可变数据，因此即便值相等，所指向的内存地址也不一样，因此返回为False
x = [1, 2, 3]
y = [1, 2, 3]
print(x, id(x))  # [1, 2, 3] 3147884019840
print(y, id(y))  # [1, 2, 3] 3147884018816
print(x is y)  # False
print(x is not y)  # True
# 如果是不可变数据的话，对象所指向的内存地址是一致的，因此返回为True
x = 1
y = 1
print(x, id(x))  # 1 140711727033264
print(y, id(y))  # 1 140711727033264
print(x is y)  # True
print(x is not y)  # False# 【== 和 is 的区别】，针对于可变数据类型就很明显。
# == 比较的是值 两个值是否相等
# is 比较的是值 和 内存地址是否相等
l1 = [1, 2, 3]
l2 = [1, 2, 3]
print("id(l1):", id(l1))
print("id(l2):", id(l2))
print("l1 == l2:", l1 == l2)
print("l1 is l2:", l1 is l2)

六、成员运算符

成员运算符用于测试数据是否在对象中出现。（in、not in）

运算符	描述	使用形式	实例
in	如果对象存在于指定数据中（例如：列表、字符串）中，则返回True。	x in y	‘a’ in ‘apply’ 或者 4 in [1, 2, 3]
not in	如果对象不存在于指定数据中（例如：列表、字符串）中，则返回True。	x not y	‘a’ not in ‘apply’ 或者 4 not in [1, 2, 3]

案例代码：

# 成员运算符
# 成员运算符用于测试数据是否在对象中出现。（in、not in）
# 案例1：列表
x = 4
y = [1, 2, 3]
print(x in y)  # False
print(x not in y)  # True
# 案例2：字符串
x = 'a'
y = 'apple'
print(x in y)  # True
print(x not in y)  # False

七、位运算符

位运算符用于比较二进制数据（&、|、^、~、<<、>>）

Python 位运算按照数据在内存中的二进制位（Bit）进行操作，它一般用于底层开发（算法设计、驱动、图像处理、单片机等），在应用层开发（Web 开发、Linux 运维等）中并不常见。

想详细了解:

• Python位运算符详解
• 负数的二进制表示方法（正数：原码、负数：补码）

总结：

负数的左移右移，先获取补码，然后进行移位操作，最后在获取补码+1，前面添加符号

运算符	描述	使用形式	实例
&	按位与（只有参与&运算的两个位都为 1 时，结果才为 1，否则为 0。）1&1为 1，0&0为 0，1&0为 0	x & y	4 & 5
^	按位异或（参与运算的两个二进制位不同时，结果为 1，相同时结果为 0）0^1为 1，0^0为 0，1^1为 0	x ^ y	4 ^ 5
~	按位取反（反转所有位。作用是对参与运算的二进制位取反。）	~x	~8 或 ~-128
<<	按位左移（Python 左移运算符<<用来把操作数的各个二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补 0。）	x << y	9 << 3 或 -9 << 3
>>	按位右移（Python 右移运算符>>用来把操作数的各个二进制位全部右移若干位，低位丢弃，高位补 0 或 1。 如果数据的最高位是 0，那么就补 0；如果最高位是 1，那么就补 1）	x >> y	9 >> 3 或 -9 >> 3

案例代码：

# 位运算符
# 位运算符用于比较`二进制`数据（&、|、^、~、<<、>>）
"""正数：原码、负数：补码原码：一个正数，按照绝对值大小转换成的二进制数；一个负数按照绝对值大小转换成的二进制数，然后最高位补1，称为原码。反码：正数的反码与原码相同，负数的反码为对该数的原码除符号位外各位取反[每一位取反(除符号位)]。补码：正数的补码与原码相同，负数的补码为对该数的原码除符号位外各位取反，然后在最后一位加1.
"""
print(4 & 5)  # 100 & 101 = 100 再转为10进制为4
print(4 | 5)  # 100 | 101 = 101 再转为10进制为5
print(4 ^ 5)  # 100 ^ 101 = 001 再转为10进制为1
print(~8)  # 正数=》负数-1 -9 【取反，补码取反后+1， 1000-> 0111+1 -> 1000 + 1 = 9， 取反变符号-9】
print(~-128)  # 负数=》正数-1 127
print(~-66)  # 01000010【66】 ->1011 1101 【-65】 -> 1011 1110【-66】
print(9 << 3)  # 1001 => 0100 1000 = 64+8 = 72
print(-9 << 3)  # 0111 => 1011 1000【负数】 => 0100 0111【71】+ 1【正数】  = -72
print(9 >> 3)  # 1001 => 0001 = 1
print(-9 >> 3)  # 0111 => 1110【负数】 => 0001 + 1【正数】 => 0010 => 2 => -2

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