# Python3 运算符
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- [Python算数运算符](#Python算数运算符)
- [比较（关系）运算符](#比较（关系）运算符)
- [赋值运算符](#赋值运算符)
- [逻辑运算符](#逻辑运算符)
- [位运算符](#位运算符)
- [成员运算符](#成员运算符)
- [身份运算符](#身份运算符)
- [运算符优先级](#运算符优先级)
## 什么是运算符
  本章节主要说明 Python 的运算符。
  举个简单的例子：
```
4 + 5 = 9
```
  例子中，`4` 和 `5` 被成为 **操作数**，`+` 称为运算符。
  `Python` 语言支持以下类型的运算符：
- [算术运算符](#Python算数运算符)
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- [赋值运算符](#赋值运算符)
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- [运算符优先级](#运算符优先级)
---
## Python算数运算符
  以下假设变量 `a=10` ,变量 `b=21`:
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| --- | --- | --- |
| + | 加法：两个对象相加 | a + b 输出结果 31 |
| - | 减法：得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -11 |
| * | 乘法：两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 210 |
| / | 除法：两个对象相除 | b/a 输出结果 2.1 |
| % | 取模：返回除法的余数 | b % a 输出结果 1|
| ** | 幂：返回 x 的 y 次幂 | a ** b 的 10 的 21 次方 |
| // | 取整数：向下取接近商的整数 | >>> 9//2<br>4<br>>>>-9//2<br>-5|
  以下实例演示了 `Python` 所有算术运算符的操作：
```python
a = 21
b = 10
c = 0
c = a + b
print ("1 - c 的值为：", c)
c = a - b
print ("2 - c 的值为：", c)
c = a * b
print ("3 - c 的值为：", c)
c = a / b
print ("4 - c 的值为：", c)
c = a % b
print ("5 - c 的值为：", c)
# 修改变量 a 、b 、c
a = 2
b = 3
c = a**b
print ("6 - c 的值为：", c)
a = 10
b = 5
c = a//b
print ("7 - c 的值为：", c)
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/1.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
---
## 比较（关系）运算符
  以下假设变量 `a` 为 `10`，变量 `b` 为 `20`：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| --- | --- | --- |
| == | 等于：比较对象是否相等 | (a==b)返回False。|
| != | 不等于：比较两个对象是否不相等 | (1!=b)返回True。|
| > | 大于：返回 x 是否大于 y | (a>b)返回False。|
| < | 小于：返回 x 是否小于 y。所有比较运算符返回 1 代表真，返回 0 代表假。这分别与特殊的变量 True 与 False 等价。注意： 这些变量名的大写。| (a < b)返回True。|
| >= | 大于等于：返回x是否大于等于y。 | (a >= b) 返回 False。|
| <= | 小于等于：返回x是否小于等于y。| (a <= b) 返回 True。 |
  以下实例演示了 `Python` 所有比较运算符的操作：
```python
a = 21
b = 10
c = 0
if ( a == b ):
print ("1 - a 等于 b")
else:
print ("1 - a 不等于 b")
if ( a != b ):
print ("2 - a 不等于 b")
else:
print ("2 - a 等于 b")
if ( a < b ):
print ("3 - a 小于 b")
else:
print ("3 - a 大于等于 b")
if ( a > b ):
print ("4 - a 大于 b")
else:
print ("4 - a 小于等于 b")
# 修改变量 a 和 b 的值
a = 5
b = 20
if ( a <= b ):
print ("5 - a 小于等于 b")
else:
print ("5 - a 大于 b")
if ( b >= a ):
print ("6 - b 大于等于 a")
else:
print ("6 - b 小于 a")
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/2.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
---
## 赋值运算符
  以下假设变量 `a` 为 `10`，变量 `b` 为 `20`：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| --- | --- | --- |
| = | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
| += | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
| -= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
| *= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
| /= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
| %= | 取模赋值运算符 | c %= a 等效于 c = c % a |
| **= | 幂赋值运算符 | c **= a 等效于 c = c ** a |
| //= | 取整除赋值运算符 | c //= a 等效于 c = c // a |
  以下实例演示了 `Python` 所有赋值运算符的操作：
```python
a = 21
b = 10
c = 0
c = a + b
print ("1 - c 的值为：", c)
c += a
print ("2 - c 的值为：", c)
c *= a
print ("3 - c 的值为：", c)
c /= a
print ("4 - c 的值为：", c)
c = 2
c %= a
print ("5 - c 的值为：", c)
c **= a
print ("6 - c 的值为：", c)
c //= a
print ("7 - c 的值为：", c)
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/3.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
---
## 逻辑运算符
  以下假设变量 `a` 为 `10`，变量 `b` 为 `20`：
| 运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
| --- | --- | --- | --- |
| and | x and y | 布尔"与" : 如果 x 为 False，x and y 返回 x 的值，否则返回 y 的计算值。| (a and b) 返回 20。|
| or | x or y | 布尔"或": 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。| (a or b) 返回 10。|
| not | not x | 布尔"非" : 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。| not(a and b) 返回 False |
  以下实例演示了 `Python` 所有逻辑运算符的操作：
```python
a = 10
b = 20
if ( a and b ):
print ("1 - 变量 a 和 b 都为 true")
else:
print ("1 - 变量 a 和 b 有一个不为 true")
if ( a or b ):
print ("2 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true")
else:
print ("2 - 变量 a 和 b 都不为 true")
# 修改变量 a 的值
a = 0
if ( a and b ):
print ("3 - 变量 a 和 b 都为 true")
else:
print ("3 - 变量 a 和 b 有一个不为 true")
if ( a or b ):
print ("4 - 变量 a 和 b 都为 true，或其中一个变量为 true")
else:
print ("4 - 变量 a 和 b 都不为 true")
if not( a and b ):
print ("5 - 变量 a 和 b 都为 false，或其中一个变量为 false")
else:
print ("5 - 变量 a 和 b 都为 true")
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/4.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
---
## 位运算符
  按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的。`Python` 中的按位运算法则如下：
  下表中变量 `a` 为 `60`，`b` 为 `13` 二进制格式如下：
```
a = 0011 1100
b = 0000 1101
-----------------
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a = 1100 0011
```
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| --- | --- | --- |
| & | 按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0 | (a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100 |
| | | 按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。 | (a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101 |
| ^ | 按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1 | (a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001 |
| ~ | 按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1。`~x` 类似于 `-x-1` |
| << | 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。| a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000 |
| >> | 右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数 | a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111 |
  以下实例演示了 `Python` 所有位运算符的操作：
```python
a = 60 # 60 = 0011 1100
b = 13 # 13 = 0000 1101
c = 0
c = a & b # 12 = 0000 1100
print ("1 - c 的值为：", c)
c = a | b # 61 = 0011 1101
print ("2 - c 的值为：", c)
c = a ^ b # 49 = 0011 0001
print ("3 - c 的值为：", c)
c = ~a # -61 = 1100 0011
print ("4 - c 的值为：", c)
c = a << 2 # 240 = 1111 0000
print ("5 - c 的值为：", c)
c = a >> 2 # 15 = 0000 1111
print ("6 - c 的值为：", c)
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/5.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
---
## 成员运算符
  除了以上的一些运算符之外，`Python` 还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| --- | --- | --- |
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。| x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。|
| not in | 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。| x 不在 y 序列中 , 如果 x 不在 y 序列中返回 True。|
  以下实例演示了 `Python` 所有成员运算符的操作：
```python
a = 10
b = 20
list = [1, 2, 3, 4, 5 ]
if ( a in list ):
print ("1 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
print ("1 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")
if ( b not in list ):
print ("2 - 变量 b 不在给定的列表中 list 中")
else:
print ("2 - 变量 b 在给定的列表中 list 中")
# 修改变量 a 的值
a = 2
if ( a in list ):
print ("3 - 变量 a 在给定的列表中 list 中")
else:
print ("3 - 变量 a 不在给定的列表中 list 中")
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/6.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
---
## 身份运算符
  身份运算符用于比较两个对象的存储单元。
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| --- | --- | --- |
| is | is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True，否则返回 False |
| is not | is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象 | x is not y ， 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True，否则返回 False。 |
>注： id() 函数用于获取对象内存地址。
  以下实例演示了 `Python` 所有身份运算符的操作：
```python
a = 20
b = 20
if ( a is b ):
print ("1 - a 和 b 有相同的标识")
else:
print ("1 - a 和 b 没有相同的标识")
if ( id(a) == id(b) ):
print ("2 - a 和 b 有相同的标识")
else:
print ("2 - a 和 b 没有相同的标识")
# 修改变量 b 的值
b = 30
if ( a is b ):
print ("3 - a 和 b 有相同的标识")
else:
print ("3 - a 和 b 没有相同的标识")
if ( a is not b ):
print ("4 - a 和 b 没有相同的标识")
else:
print ("4 - a 和 b 有相同的标识")
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/7.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
is 与 == 区别：
is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个， == 用于判断引用变量的值是否相等。
```shell
>>>a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> b is a
True
>>> b == a
True
>>> b = a[:]
>>> b is a
False
>>> b == a
True
```
---
## 运算符优先级
  以下表格列出了从最高到最低优先级的所有运算符：
| 运算符 | 描述 |
| --- | --- |
| ** | 指数 (最高优先级) |
| ~ + - | 按位翻转, 一元加号和减号 (最后两个的方法名为 +@ 和 -@) |
| * / % // | 乘，除，求余数和取整除 |
| + - | 加法减法 |
| >> << | 右移，左移运算符 |
| & | 位 'AND' |
| ^ | | 位运算符 |
| <= < > >= | 比较运算符 |
| == != | 等于运算符 |
| = %= /= //= -= += *= **= | 赋值运算符 |
| is is not | 身份运算符 |
| in not in | 成员运算符 |
| not and or | 逻辑运算符 |
  以下实例演示了Python所有运算符优先级的操作：
```python
a = 20
b = 10
c = 15
d = 5
e = 0
e = (a + b) * c / d #( 30 * 15 ) / 5
print ("(a + b) * c / d 运算结果为：", e)
e = ((a + b) * c) / d # (30 * 15 ) / 5
print ("((a + b) * c) / d 运算结果为：", e)
e = (a + b) * (c / d) # (30) * (15/5)
print ("(a + b) * (c / d) 运算结果为：", e)
e = a + (b * c) / d # 20 + (150/5)
print ("a + (b * c) / d 运算结果为：", e)
```
执行以上代码，输出结果为：
<center><img src="assets/image/8.png" width="500"/></center>
<center>(运算结果)</center>
  and 拥有更高优先级:
```python
x = True
y = False
z = False
if x or y and z:
print("yes")
else:
print("no")
```
以上实例输出结果：
>yes