Python 运算符与表达式
2013-03-15 16:17
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简介
你编写的大多数语句(逻辑行)都包含表达式。一个简单的表达式例子如2+ 3。一个表达式可以分解为运算符和操作数。
运算符 的功能是完成某件事,它们由如
+这样的符号或者其他特定的关键字表示。运算符需要数据来进行运算,这样的数据被称为
操作数 。在这个例子中,
2和
3是操作数。
运算符
我们将简单浏览一下运算符和它们的用法:技巧
你可以交互地使用解释器来计算例子中给出的表达式。例如,为了测试表达式2+ 3,使用交互式的带提示符的Python解释器:
>>> 2+ 3 5 >>> 3 * 5 15 >>>
表5.1 运算符与它们的用法
运算符 | 名称 | 说明 | 例子 |
---|---|---|---|
+ | 加 | 两个对象相加 | 3 + 5得到8。'a' + 'b'得到'ab'。 |
- | 减 | 得到负数或是一个数减去另一个数 | -5.2得到一个负数。50 - 24得到26。 |
* | 乘 | 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | 2* 3得到6。'la' * 3得到'lalala'。 |
** | 幂 | 返回x的y次幂 | 3 ** 4得到81(即3 * 3 * 3 * 3) |
/ | 除 | x除以y | 4/3得到1(整数的除法得到整数结果)。4.0/3或4/3.0得到1.3333333333333333 |
// | 取整除 | 返回商的整数部分 | 4 // 3.0得到1.0 |
% | 取模 | 返回除法的余数 | 8%3得到2。-25.5%2.25得到1.5 |
<< | 左移 | 把一个数的比特向左移一定数目(每个数在内存中都表示为比特或二进制数字,即0和1) | 2<< 2得到8。——2按比特表示为10 |
>> | 右移 | 把一个数的比特向右移一定数目 | 11 >> 1得到5。——11按比特表示为1011,向右移动1比特后得到101,即十进制的5。 |
& | 按位与 | 数的按位与 | 5 & 3得到1。 |
| | 按位或 | 数的按位或 | 5 | 3得到7。 |
^ | 按位异或 | 数的按位异或 | 5 ^ 3得到6 |
~ | 按位翻转 | x的按位翻转是-(x+1) | ~5得到6。 |
< | 小于 | 返回x是否小于y。所有比较运算符返回1表示真,返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价。注意,这些变量名的大写。 | 5 < 3返回0(即False)而3 < 5返回1(即True)。比较可以被任意连接:3 < 5 < 7返回True。 |
> | 大于 | 返回x是否大于y | 5 > 3返回True。如果两个操作数都是数字,它们首先被转换为一个共同的类型。否则,它总是返回False。 |
<= | 小于等于 | 返回x是否小于等于y | x = 3; y = 6; x <= y返回True。 |
>= | 大于等于 | 返回x是否大于等于y | x = 4; y = 3; x >= y返回True。 |
== | 等于 | 比较对象是否相等 | x = 2; y = 2; x == y返回True。x = 'str'; y = 'stR'; x == y返回False。x = 'str'; y = 'str'; x == y返回True。 |
!= | 不等于 | 比较两个对象是否不相等 | x = 2; y = 3; x != y返回True。 |
not | 布尔“非” | 如果x为True,返回False。如果x为False,它返回True。 | x = True; not y返回False。 |
and | 布尔“与” | 如果x为False,x and y返回False,否则它返回y的计算值。 | x = False; y = True; x and y,由于x是False,返回False。在这里,Python不会计算y,因为它知道这个表达式的值肯定是False(因为x是False)。这个现象称为短路计算。 |
or | 布尔“或” | 如果x是True,它返回True,否则它返回y的计算值。 | x = True; y = False; x or y返回True。短路计算在这里也适用。 |
运算符优先级
如果你有一个如2+ 3 * 4那样的表达式,是先做加法呢,还是先做乘法?我们的中学数学告诉我们应当先做乘法——这意味着乘法运算符的优先级高于加法运算符。
下面这个表给出Python的运算符优先级,从最低的优先级(最松散地结合)到最高的优先级(最紧密地结合)。这意味着在一个表达式中,Python会首先计算表中较下面的运算符,然后在计算列在表上部的运算符。
下面这张表(与Python参考手册中的那个表一模一样)已经顾及了完整的需要。事实上,我建议你使用圆括号来分组运算符和操作数,以便能够明确地指出运算的先后顺序,使程序尽可能地易读。例如,
2+ (3 * 4)显然比
2+ 3 * 4清晰。与此同时,圆括号也应该正确使用,而不应该用得过滥(比如
2+ (3 + 4))。
表5.2运算符优先级
运算符 | 描述 |
---|---|
lambda | Lambda表达式 |
or | 布尔“或” |
and | 布尔“与” |
not x | 布尔“非” |
in,not in | 成员测试 |
is,is not | 同一性测试 |
<,<=,>,>=,!=,== | 比较 |
| | 按位或 |
^ | 按位异或 |
& | 按位与 |
<<,>> | 移位 |
+,- | 加法与减法 |
*,/,% | 乘法、除法与取余 |
+x,-x | 正负号 |
~x | 按位翻转 |
** | 指数 |
x.attribute | 属性参考 |
x[index] | 下标 |
x[index:index] | 寻址段 |
f(arguments...) | 函数调用 |
(experession,...) | 绑定或元组显示 |
[expression,...] | 列表显示 |
{key:datum,...} | 字典显示 |
'expression,...' | 字符串转换 |
在表中列在同一行的运算符具有 相同优先级 。例如,
+和
-有相同的优先级。
计算顺序
默认地,运算符优先级表决定了哪个运算符在别的运算符之前计算。然而,如果你想要改变它们的计算顺序,你得使用圆括号。例如,你想要在一个表达式中让加法在乘法之前计算,那么你就得写成类似(2+ 3) * 4的样子。
结合规律
运算符通常由左向右结合,即具有相同优先级的运算符按照从左向右的顺序计算。例如,2+ 3 + 4被计算成
(2+ 3) + 4。一些如赋值运算符那样的运算符是由右向左结合的,即
a = b = c被处理为
a = (b = c)。
表达式
使用表达式
例5.1 使用表达式#!/usr/bin/python # Filename: expression.py
length =
5
breadth =
2
area = length * breadth
'Area is'
,area
'Perimeter is'
,
2
* (length + breadth)
(源文件:code/expression.py)
输出
$ python expression.py Area is 10 Perimeter is 14
它如何工作
矩形的长度与宽度存储在以它们命名的变量中。我们借助表达式使用它们计算矩形的面积和边长。我们表达式length * breadth的结果存储在变量
area中,然后用
2* (length + breadth)的值。
另外,注意Python如何打印“漂亮的”输出。尽管我们没有在
'Area is'和变量
area之间指定空格,Python自动在那里放了一个空格,这样我们就可以得到一个清晰漂亮的输出,而程序也变得更加易读(因为我们不需要担心输出之间的空格问题)。这是Python如何使程序员的生活变得更加轻松的一个例子。
概括
我们已经学习了如何使用运算符、操作数和表达式——这些使任何程序的基本组成部分。接下来,我们将学习如何通过语句在我们的程序中使用这些部分。注:本书是Python简明教程
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