Python基础手册6——操作符

2018-01-08 本文已影响231人常大鹏

下面为Python所有的操作符表达式（摘自Mark Lutz的《Python学习手册》）。

当编写含有一个操作符以上的表达式时，Python将按照所谓的优先级法则对其进行分组，这个分组决定了表达式各部分的计算顺序。表中的操作符越靠后的优先级越高，位于同一行的表达式在组合的时候通常从左到右组合（除了幂运算，它是从右向左组合的，还有比较运算，是从左到右连接的）。

当使用括号划分子表达式的时候，就会超越Python的优先级规则。Python总会先执行计算括号中的表达式，然后再将结果用在整个表达式中。

所有的Python操作符可以通过Python的类或C扩展类型被重载（即实现），让它也能工作于你所创建的对象中。Python自身自动重载了某些操作符，能够根据所处理的内置对象的类型而执行不同的操作。这种特性通常称作多态。

下面介绍常用的操作符，其中一些常用于某些类型的操作符，会在后续的介绍对应类型的章节中详细介绍。

一、赋值运算符

1、赋值运算符（=）

Python 语言中，等号( = )是主要的赋值运算符，其他的是增量赋值运算符。

赋值并不是直接将一个值赋给一个变量，尽管你可能根据其它语言编程经验认为应该如此。在 Python 语言中，对象是通过引用传递的。在赋值时，不管这个对象是新创建的，还是一个已经存在的，都是将该对象的引用（并不是值）赋值给变量（具体原理下面会有详细介绍）。

同样的，如果你比较熟悉 C，你会知道赋值语句被当成一个表达式（可以返回值）。不过这条并不适合于 Python，Python 的赋值语句不会返回值。

类似下面的语句在 Python 中是非法的：

链式赋值没问题：

2、增量赋值

等号可以和一个算术运算符组合在一起，将计算结果重新赋值给左边的变量，这被称为增量赋值。

增量赋值运算符：

增量赋值相对普通赋值不仅仅是写法上的改变，最有意义的变化是第一个对象（我们例子中的 x）仅被处理一次。如果值是可变对象会被就地修改（无修拷贝引用），如果值是不可变对象则和 x = x + 1 的结果一样（x会被分配一个新对象：2）。

注意：Python 不支持 C 语言中的自增 ++和自减 -- 运算符，这是因为 + 和－也是单目运算符，Python 会将 --n 解释为-(-n) 从而得到 n，同样 ++n 的结果也是 n。

3、多重赋值

在上面的例子中，一个值为 1 的整数对象被创建，该对象的同一个引用被赋值给 x、y 和 z 。也就是将一个对象赋给了多个变量。在 Python 当中，将多个对象赋给多个变量也是可以的。

4、“多元”赋值

另一种将多个变量同时赋值的方法我们称为多元赋值（multuple)。采用这种方式赋值时，等号两边的对象都是元组。

在上面的例子里，两个整数对象（值分别为 1 和 2）及一个字符串对象，被分别赋值给x，y 和 z。通常元组需要用圆括号（小括号）括起来，尽管它们是可选的。我们建议总是加上圆括号以使得你的代码有更高的可读性。

在其它类似 C 的语言中，如果你要交换两个值，你会想到使用一个临时变量比如 tmp 来临时保存其中一个值：

在上面的 C 代码片段中，变量 x 和变量 y 的值被互相交换。临时变量 tmp 用于在将 y 赋值给 x 前先保存 x 的值。将 y 的值赋给 x 之后，才可以将保存在 tmp 变量中的 x 的值赋给 y。Python 的多元赋值方式可以实现无需中间变量交换两个变量的值。

二、算数运算符

加、减、乘、除和取余都是标准运算符。Python 有两种除法运算符，单斜杠用作传统除法（和数学中的除法一样），双斜杠用作地板除（取比商小的最大整数）。还有一个乘方运算符，双星号(**)。

就象你看到的： + 和－优先级最低， *, /, //， %优先级较高，单目运算符 + 和 - 优先级更高，乘方的优先级最高。(3 ** 2) 首先求值，然后是 (-2 * 4)，然后是对两个结果进行求和。建议对于复杂的运算表达式使用小括号（）来限制运算顺序，以使代码更清晰，同时避免错误。

下面总结了所有的算术运算符，从上到下，计算优先级依次降低：

注意： ** 运算符优先级高于单目运算符

X / Y

传统除法（真除法），无论任何类型都会返回包含任何余数的一个浮点结果。

X // Y

Floor除法，这个操作会取传统除法的结果之下的最接近的整数，针对整数操作会返回整数，如果有任何一个操作数是浮点数，则返回一个浮点数。其直接效果就是向下舍入，并不是严格的截断。

三、比较运算符

比较运算符用来判断同类型对象是否相等，所有的内建类型均支持比较运算，比较运算返回布尔值 True 或 False。

实际进行的比较运算因类型而异。换言之，数字类型根据数值的大小和符号比较，字符串按照字符序列值进行比较，等等。

注意： Python 目前支持两种“不等于”比较运算符， != 和 <> ，分别是 C 风格和 ABC/Pascal风格。目前后者慢慢地被淘汰了，所以我们推荐使用前者 !=。

四、逻辑运算符

逻辑运算符 and 和 or 会判断表达式中两侧对象的布尔值，并返回一个真或者假的操作对象（并非布尔值）。如果单从bool性考虑：and 运算符只有在两侧对象都为真时，表达式才为真，否则只有有一侧对象为假，表达式就为假；or运算符只有在两侧对象都为假时，表达式才为假，否则只要有一侧对象为真，表达式就为真。

当然，我们还可以使用逻辑运算符 and 和 or 将任意表达式连接在一起，并得到一个布尔值：

最后表达式返回的是bool值，这是因为比较和相等测试会返回True或False。

在进行and 和 or 的运算时，Python 解释器会从左至右的运算操作对象的bool值，当运算为and时，解释器会返回第一个为假的操作对象（可以得到结果），如果两侧操作数都为真，则返回最右侧的对象。当运算为or是，解释器会返回第一个为真的对象（可以得到结果），如果两侧操作数都为假，则返回最右侧的对象。

not 运算符拥有最高优先级，只比所有比较运算符低一级。 and 和 or 运算符则相应的再低一级。not会返回对象的bool值的对立bool值。

注意： 合理使用括号可以增强代码的可读性，没用括号的话，可能会使程序得到错误结果，或使代码可读性降低。括号在 Python语言中不是必须存在的，不过为了可读性，使用括号总是值得的。

五、位运算符

Python 整数支持标准位运算：取反（~），按位与（&）, 或（|）及异或（^）及左移（<<）和右移（>>）。

Python 这样处理位运算：

负数会被当成正数的 2 进制补码处理。
左移和右移 N 位等同于无溢出检查的 2 的 N 次幂运算： 2**N。
对长整数来说, 位运算符使用一种经修改的 2 进制补码形式，使得符号位可以无限的
[图片上传中...(7.png-962a19-1515381258065-0)]
向左扩展。

取反(~)运算的优先级与数字单目运算符相同，是所有位操作符中优先级最高的一个。左移和右移运算的优先级次之，但低于加减法运算。与，或，异或运算优先级最低。

所有位运算符按优先级高低列在下图中：