运算符与表达式. X8 M- E( A3 i9 Y
: s* \' E/ `( p- O6 B
简介
; T) `! l3 B# g. o2 L8 E' ~; [& T/ R' {" M, V
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。
* r- z- u; N6 z3 Z' A8 I! f( X% {3 |! p6 W. @
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。! ~3 c; P1 U9 {/ m+ s
% H D& x& ~8 S8 a8 ~6 j
运算符
- j, q& C5 o) h+ ? g
, [! g# ^( {# v8 O) [, ]4 _我们将简单浏览一下运算符和它们的用法:" h/ _/ S5 u+ M
5 j8 D# B5 x% p6 c2 Q. @) e }
技巧1 l- }' b8 x2 V" i) X
, q! k. _$ |; J4 |/ r2 `
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:
7 d3 g' y1 B. W, V+ R; G! d# s
& f, `+ m4 T; I7 V
6 n( c0 ?. K2 \1 @ M C5 t- >>> 2 + 3
4 q J! i/ d# {1 u% J. x4 y2 ^ - 53 Y! ?( f% T9 O; _" Q/ l. n# G0 F
- >>> 3 * 5& T0 j0 {) B- c6 v4 u1 |5 x- b
- 15/ T- r. ^+ w. C" r( L, ?! c9 H2 c
- >>>
复制代码 ( Q2 } B4 W6 R; `
表 5.1 运算符与它们的用法
$ q( b; Z0 E+ F5 M$ t
. @: j; c4 l E+ @% X& C( ~运算符 名称 说明 例子
. Z, U: A1 ]! F+ 加 两个对象相加 3 + 5得到8。'a' + 'b'得到'ab'。! F$ v; x7 M( I' b% o
- 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。# Z- s) @$ R" k2 }: t
* 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'。0 G& `: f' z7 k& R" H6 H! n
** 幂 返回x的y次幂 3 ** 4得到81(即3 * 3 * 3 * 3)
1 D9 f6 M- U( |- v/ 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/ o& N. Y- v% i4 H6 T" S7 V' L
// 取整除 返回商的整数部分 4 // 3.0得到1.0: c* E" K5 d3 F# m0 e. j% S% i8 J
% 取模 返回除法的余数 8%3得到2。-25.5%2.25得到1.5
7 d3 _& I( U. R<< 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
* l* |) O. s& x% I! s; m>> 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。
) f N7 \2 N" l( `/ |& 按位与 数的按位与 5 & 3得到1。5 M* _. k! W0 H, f1 S
| 按位或 数的按位或 5 | 3得到7。" C7 p1 t. I& v4 I5 w
^ 按位异或 数的按位异或 5 ^ 3得到6
7 [& \; G: c1 q* s9 h~ 按位翻转 x的按位翻转是-(x+1) ~5得到6。5 O& r) Q/ X$ z4 u, s9 F1 t6 u' n( k
< 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。: Y5 ^4 Q- n; i
> 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。
0 G E9 O! o: r<= 小于等于 返回x是否小于等于y x = 3; y = 6; x <= y返回True。
2 M; S- y5 {9 P5 v>= 大于等于 返回x是否大于等于y x = 4; y = 3; x >= y返回True。
$ Z H2 o3 c# Z/ ]3 ^== 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。
: g; ?6 ]; k, q( H' Q4 q2 j!= 不等于 比较两个对象是否不相等 x = 2; y = 3; x != y返回True。2 q, ]0 x' z8 d: j; o- _. J
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。
) ?, q; F1 M* X) R Q. p1 T, M1 |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。2 ^& O1 p; w6 ?; w1 I
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。
. n2 t! o# A1 `2 W4 v7 X# d运算符优先级
) v% g6 ~; z1 {4 A* K; p+ f+ n$ o/ d
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。" E% I& x3 U$ z" r
: P! R- y$ X. C/ ^0 o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。4 p0 T& m# Z6 g3 P
* `) Z/ Q. ~1 A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))。
) C6 E9 N7 ~# _; ?9 ?+ P+ B$ i2 s4 u3 m7 x' t8 X$ B
表 5.2 运算符优先级5 w5 h1 D' f5 K7 q
' ]5 x; }0 _9 D( w+ F
运算符 描述0 \" q; a- d* W* J( Y: p
lambda Lambda表达式
4 u' |% A0 l0 ?: J Uor 布尔“或”
! ]$ L" \7 I2 u' I; ?* kand 布尔“与”
8 ?6 p4 i* y# h" I2 Anot x 布尔“非”
8 E5 b& g( I( k5 {in,not in 成员测试+ X0 c. h4 s0 ^$ y' b
is,is not 同一性测试
3 k. C( n7 v0 Y8 O0 `) U d<,<=,>,>=,!=,== 比较
* }8 n* P) V; B6 i4 n, H9 _6 a| 按位或
7 Y4 {4 Y$ n# D& ], U7 l! Y^ 按位异或( Z& ^8 O* s% g; L
& 按位与
; I2 E4 @8 w% W" N<<,>> 移位
6 p" Q P) T3 ^4 R+,- 加法与减法5 w9 _0 b! x3 `* m
*,/,% 乘法、除法与取余! }# R% i; M: g* {/ @
+x,-x 正负号
1 ~: q X/ z* [( w+ W: z- Z5 m9 `~x 按位翻转
$ ^$ i7 u; n4 s' L! X** 指数
4 ^# L7 P, ?$ N8 n- k+ M) ~x.attribute 属性参考4 W5 T. |- b' j& T
x[index] 下标
2 `: u( ?# }+ O/ m2 b7 r$ o2 Jx[index:index] 寻址段* k2 J$ f6 q0 |% H# Y
f(arguments...) 函数调用
. F* j5 o3 m9 r9 ?) i(experession,...) 绑定或元组显示
9 ~6 W6 W" |" |3 U( k[expression,...] 列表显示
7 v2 d+ D! m6 ?. u$ ]( V+ _{key:datum,...} 字典显示
/ U* r) j* D, J) A'expression,...' 字符串转换
8 x; `0 z- S8 n2 i1 C+ R其中我们还没有接触过的运算符将在后面的章节中介绍。
5 z% |4 o+ j8 w: m0 E+ Y* G6 h; H# H$ w! s
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。
$ L7 A$ S6 t2 ]. {
- X0 Z4 V' ], Y0 V7 s: e8 h6 o计算顺序
; q$ g; V, F D: W3 O) x
% [1 p4 E# \* f( L& v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。# ?5 U4 z$ `; i6 j& F# d
) {% e# U9 [# ^* {) Q结合规律
0 J6 X! l) k: r3 q w# t9 v$ m- j$ a
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)。7 X' A% L, t3 k( r( s% J
4 B" b4 W$ O9 q& r5 h F6 R表达式
: g+ }: A5 K/ I9 A2 E) ^; x+ k! ~: \8 i
使用表达式
. v5 x2 @. W! h1 t5 m$ e) I: f* [4 G$ ?- g- O& C
例 5.1 使用表达式2 r0 b- _( @2 x0 N: S
; R+ `8 `- L/ X" d4 W ^3 {; }
6 r3 G9 n3 [& p- #!/usr/bin/python
7 }2 K) g! ]9 ?, R- r2 R, ] - # Filename: expression.py
8 e4 n# R% m% s' `7 s6 o- y
/ `! H- c% Y9 m" D+ k; j- length = 54 u5 Q$ M8 @0 J
- breadth = 2" ~+ z- S( `2 B6 n
- area = length * breadth
0 b9 \- c- A1 R, ]$ A - print 'Area is', area
2 r( W& L% S0 I: U2 l - print 'Perimeter is', 2 * (length + breadth)
复制代码 # c, A6 r( _0 D) s d
(源文件:code/expression.py)) G1 [' `0 \1 D4 f
, d1 E) C, v k& i! S- ?5 h
输出: W% A( C# n t: S. Y6 Q# E
# F3 k' K) |2 O! H- - c; ]& b# ], W: Y
- [ DISCUZ_CODE_12 ]nbsp;python expression.py
$ b; k# \ }2 q$ e* k, i% { - Area is 10% \9 V* m) c# |4 Z1 X. _. r' z8 m
- Perimeter is 14
复制代码
' L) n$ K! q0 p+ n它如何工作9 H: d% S7 ^$ \1 Q4 G# `$ }
4 q7 p( \% k# ]1 |; m; r P8 u) u" c+ a* R3 Y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 print 语句打印。在另一个打印语句中,我们直接使用表达式 2 (length + breadth)的值。
* s1 m% M' B8 i& c' M$ s4 a1 A
4 y. V4 P1 T! v. w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。! z* ~& R" l3 l; L% Q9 {" J" Z9 f7 K: e
- g# J! M: q. h+ _% N3 ~0 j0 |
概括
8 u+ ^9 ^4 {8 k+ F4 O! {
" j6 [1 K4 Y2 u0 J7 N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。1 \" D: e/ u0 p- |$ V+ X$ ?
, x- ~% m. B& O b! V0 e
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