Python 简明教程 --- 5，Python 表达式与运算符

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靠代码行数来衡量开发进度，就像是凭重量来衡量飞机制造的进度。

—— Bill Gates

1，什么是表达式

表达式是代码的重要组成部分，一个表达式由运算符和操作数两部分组成。

一个表达式就描述了对哪些数据，进行了什么样的操作。

如下就是一个表达式：

sum = 1 + 2

其中，=和+ 都是运算符，=是赋值运算符，+ 是相加运算符，sum，1，2 都是操作数。

这句话的含义是，将1 与 2 相加，并将它们的结果赋值给变量sum。

2，运算符

Python 中包含丰富的运算符，支持各种运算。如下：

算术运算符
位运算符
关系运算符
赋值运算符
逻辑运算符

下面对这些运算符逐一进行介绍。

3，算术运算符

运算符	含义
`+`	加
`-`	减
`*`	乘
`/`	除
`//`	除，向下取整
`%`	取余
`**`	幂运算

示例：

>>> a = 20
>>> b = 7
>>> 
>>> a + b
27
>>> a - b
13
>>> a * b
140
>>> a / b
2.857142857142857
>>> a // b
2
>>> a % b
6
>>> a ** b
1280000000

4，位运算符

进行位运算时，会先将数字转换成二进制，然后再做位运算。

运算符	含义
`&`	按位与
`\|`	按位或
`^`	按位异或
`~`	按位取反
`<<`	左移
`>>`	右移

示例：

>>> a = 20
>>> b = 7
>>> a & b
4
>>> a | b
23
>>> a ^ b
19
>>> ~a       # a 按位取反
-21
>>> ~b       # b 按位取反
-8
>>> a << 3   # a 左移3 位
160
>>> b >> 2   # b 右移2 位
1

5，关系运算符

关系运算符又叫比较运算符，其计算结果为True 或False。

运算符	含义
`==`	是否相等
`!=`	是否不等
`>`	是否大于
`<`	是否小于
`>=`	是否大于等于
`<=`	是否小于等于

示例：

>>> a = 20
>>> b = 7
>>> a == b
False
>>> a != b
True
>>> a > b
True
>>> a < b
False
>>> a >= b
True
>>> a <= b
False

6，赋值运算符

等号= 是最基本的赋值运算符，= 右边的值称为右值，= 左边的值称为左值。

赋值运算符= 的含义是将右值赋值给左值。

例如下面代码，a 为左值，b 为右值，这行代码的含义是，将b 的值赋值给a：

a = b

下面这些赋值运算符，都是在赋值运算符= 与算术运算符的基础上衍生出来的，是一种简写形式：

运算符	示例
`+=`	`a += b` 相当于 `a = a + b`
`-=`	`a -= b` 相当于 `a = a - b`
`*=`	`a = b` 相当于 `a = a b`
`/=`	`a /= b` 相当于 `a = a / b`
`//=`	`a //= b` 相当于 `a = a // b`
`%=`	`a %= b` 相当于 `a = a % b`
`**=`	`a = b` 相当于 `a = a b`

7，逻辑运算符

运算符	含义
`and`	逻辑与
`or`	逻辑或
`not`	逻辑非

示例：

>>> a = True
>>> b = False
>>> a and b
False
>>> a or b
True
>>> not a
False
>>> not b
True

在数字中，非0 为真，0 为假：

>>> not 0   #  0 为 False，not 0 为 True
True
>>> not 1   #  1 为 True，not 1 为 False
False
>>> not 2   #  2 为 True，not 2 为 False
False
>>> not -1  # -1 为 True，not -1 为 False
False
>>> not -2  # -2 为 True，not -2 为 False
False

其实，True 就是 1，False 就是 0：

>>> True.real
1
>>> False.real
0
>>> True == 1
True
>>> False == 0
True

在字符串中，非空字符串为真，空字符串为假：

>>> not ''    # '' 为 False，not '' 为 True
True
>>> not 'abc' # 'abc' 为 True，not 'abc' 为 False
False

8，运算符的优先级

运算符有优先级之分，表达式在计算的时候，会先计算优先级较高的，处于同一优先级时，会从左到右计算。

如下表达式，该表达式会先计算2 * 3 结果是6，再计算1 + 6，结果是 7：

>>> 1 + 2 * 3
7

之所以会先计算 2 * 3，就是因为* 的优先级高于+ 的优先级。

小括号()的优先级高于我们上面介绍到的所有运算符的优先级，如果想改变计算顺序，可以使用小括号()。

如下表达式，则会先计算1 + 2 结果为3，再计算3 * 3，结果为9：

>>> (1 + 2) * 3
9

下表汇总了上文中介绍到的所有运算符的优先级，从高到低排序，同一行(用,分隔)中的运算符具有相同优先级：

运算符	含义
`()`	小括号内的表达式优先级最高
`**`	幂运算
`~x,+x,-x`	按位取反，正号，负号
`*,/,%,//`	乘，除，取余，整除
`+,-`	加，减
`<<,>>`	左移，右移
`&`	按位与
`^,\|`	按位异或，按位或
`>,<,>=,<=`	比较运算
`==,!=`	等于运算
`=,+=,-=,=,/=,%=,//=,*=`	赋值运算
`not,and,or`	逻辑运算