本节教程讲解 Python 的运算法，例如算术、比较、赋值、逻辑、按位、身份(identity operator)和成员运算符。主要介绍语法和如何使用。

每一个运算符都有代表的特定符号，并使用一个或多个操作数(变量)来执行特定的操作。

例如：a ｜ b or a & b。变量 a 和 b 是操作数，'|' 和 '&' 是运算符，'|' 运算符做二进制数的 OR 操作，'&' 运算符做二进制数的 AND 操作。

什么是运算符？

与许多编程语言一样，Python 保留了一些特殊字符作为运算符。每个运算符都会执行一些运算，例如做加法、乘法来操纵数据和变量。将作为输入被传递给运算符的变量称为操作数。建议阅读下 Python 的关键字。

例如：

>>>7%4

3

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% 是计算除法余数的模运算符，数字 7 和 4 是执行输入的操作数，最后的数字 3 是执行操作的结果。

算术运算符

使用算术运算符可以做任何数学计算，例如加、减、乘、除、模和指数计算等等。Python 程序有很多地方使用了算术运算符，例如 eval 函数、声明变量、计算和调用函数。

下面用列表描述内置的算术运算符：

运算符

作用

用法

+

加法 —— 两数之和

a+b

-

减法 —— 两数之差

a-b

*

乘法 —— 两数的乘积数

a*b

/

除法(浮点计算) —— 两数之商

a/b

//

除法(浮点计算) —— 两数之商(无小数)

a//b

%

模 —— a 除 b 得到的整数余数

a%b

**

指数 —— b 次 a 的乘积

a**b

例如：

a=7

b=4

print('Sum : ', a+b)

print('Subtraction : ', a-b)

print('Multiplication : ', a*b)

print('Division (float) : ', a/b)

print('Division (floor) : ', a//b)

print('Modulus : ', a%b)

print('Exponent : ', a**b)

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输出结果：

Sum : 11

Subtraction : 3

Multiplication : 28

Division (float) : 1.75

Division (floor) : 1

Modulus : 3

Exponent : 2401

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比较运算符

比较运算符能够确定两个值是否相等或一个值是否大于另一个值，然后根据结果进行决策。

下面用列表描述内置的比较运算符：

运算符

作用

用法

>

大于 —— 左操作数大于右操作数则返回True

a>b

<

小于 —— 左操作数小于右操作数则返回True

a

==

等于 —— 两个操作数相等则返回True

a==b

!=

不等于 —— 两个操作数不相等则返回True

a!=b

>=

大于或等于 —— 左操作数大于或等于右操作数则返回True

a>=b

<=

小于或等于 —— 左操作数小于或等于右操作数则返回True

a<=b

例如：

a=7

b=4

print('a > b is',a>b)

print('a < b is',a

print('a == b is',a==b)

print('a != b is',a!=b)

print('a >= b is',a>=b)

print('a <= b is',a<=b)

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输出结果：

a > b is True

a < b is False

a == b is False

a != b is True

a >= b is True

a <= b is False

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逻辑运算符

逻辑运算符可以根据多种条件做出决策，执行后的操作结果是一个布尔值(True 或者 False)。

但是，并不是所有逻辑运算符的结果是布尔值，例如 and 和 or 运算符返回的结果不是纯布尔值(可表示布尔值)，而 not 运算符返回的结果就是纯布尔值。

下面用列表描述内置的逻辑运算符：

运算符

作用

用法

and

如果 a 是 false 返回 a，否则返回 b

a and b

or

如果 a 是 false 返回 b，否则返回 a

a or b

not

如果 a 是 false 返回 True，否则返回 False

not a

例如：

a=7

b=4

print('a and b is',a and b)

print('a or b is',a or b)

print('not a is',not a)

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输出结果：

a and b is 4

a or b is 7

not a is False

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位运算符

按位运算符用来处理整数值的各个位，将整数值转化成二进制序列来处理。

按位运算符一般用来检查是否设置了特定位。例如物联网(IOT)应用程序基于是否设置了特定位来从传感器读取数据。

下面用列表描述内置的位运算符：

运算符

作用

用法

&

按位 AND(与) —— 在位级别比较两个操作数，两个对应的位均为 1 则返回 1

a & b

|

按位 OR(或) —— 在位级别比较两个操作数，任何一个位为 1 则返回 1

a | b

~

按位 NOT(取反) —— 反转单个操作数的所有位

~a

^

按位 XOR(异或) —— 在位级别比较两个操作数，当任何一个位为 1 时返回 1(两个都为 1 时返回 0)

a ^ b

>>

右移 —— a 的二进制位右移 b 位

a >> b

<<

左移 —— a 的二进制位左移 b 位

a << b

例如：

4 和 6 的二进制数分别是 00000100 和 00000110。现在我们使用 AND 位运算符举例。

a=4

b=6

print('a & b is',a & b)

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输出结果：

a & b is 4

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这就进行了一次 AND(与) 操作。

0 0 0 0 0 1 0 0 &

0 0 0 0 0 1 1 0

---------------

0 0 0 0 0 1 0 0 # 对应的结果就是数字 4

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赋值运算符

Python 中可以使用赋值运算符来定义变量值。

例如指令 a = 4 使用了原始赋值运算符，目的是将 4 的值赋给 a 变量。

下面用列表描述内置的赋值运算符：

运算符

例子

作用等同

=

a=4

a=4

+=

a+=4

a=a+4

-=

a-=4

a=a-4

*=

a*=4

a=a*4

/=

a/=4

a=a/4

%=

a%=4

a=a%4

**=

a**=4

a=a**4

&=

a&=4

a=a&4

|=

a|=4

a=a|4

^=

a^=4

a=a^4

>>=

a>>=4

a=a>>4

<<=

a<<=4

a=a<<4

高级运算符

Python 还有一些高级运算符，例如身份运算符和成员运算符。

身份运算符(Identity Operators)

身份运算符用来比较两个对象/变量的位置，可以用来确定对象是否共享同一个内存地址，这也就是说两个相等的变量内存地址不一定相同。

另外，身份运算符也可以用来确定一个值是特定的类还是类型。

运算符

作用

用法

is

两个操作数都指向同对象返回 True，否则返回 False

a is b

is not

两个操作数指向不同对象返回 True，否则返回 False

a is not b

例如：

# 使用 'is' 运算符

a = 7

if (type(a) is int):

print("true")

else:

print("false")

# 使用 'is not' 运算符

b = 7.5

if (type(b) is not int):

print("true")

else:

print("false")

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输出结果：

true

true

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成员运算符(Membership Operators)

成员运算符用来测试某值是否是对象(字符串、列表、元组或字典键)的成员。

在 C 语言中测试成员需要遍历序列并检查每一个值，与 C 相比，Python 会使这项工作变得简单很多。

运算符

作用

用法

in

值存在序列中返回 True

7 in [3, 7, 9]

not in

值不存在序列中返回 True

7 not in [3, 5, 9]

例如：

str = 'Python operators'

dict = {6:'June',12:'Dec'}

print('P' in str)

print('Python' in str)

print('python' not in str)

print(6 in dict)

print('Dec' in dict)

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输出结果：

True

True

True

True

False

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