# 2.6 【基础】运算符（超全整理）
## 0. 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被称为操作数，"+"号为运算符。
Python语言支持以下类型的运算符:
- 算术运算符
- 比较（关系）运算符
- 赋值运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 成员运算符
- 身份运算符
- 运算符优先级
接下来让我们一个个来学习Python的运算符。
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## 1. Python算术运算符
以下假设变量a为10，变量b为20：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | :---------------------------------------------- | :------------------------------------------------- |
| + | 加 - 两个对象相加 | a + b 输出结果 30 |
| - | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -10 |
| * | 乘 - 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 200 |
| / | 除 - x除以y | b / a 输出结果 2 |
| % | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 0 |
| ** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的20次方， 输出结果 100000000000000000000 |
| // | 取整除 - 返回商的整数部分 | 9//2 输出结果 4 , 9.0//2.0 输出结果 4.0 |
以下实例演示了Python所有算术运算符的操作
**两数相加减**
```python
>>> a = 10
>>> b = 20
>>> a + b
30
>>> b - a
10
```
**两数相乘除**
```python
>>> a = 10
>>> b = 20
>>> a * b
200
>>> b / a
2.0
```
**取模取余**
```python
>>> a = 10
>>> b = 3
>>> a // b
3
>>> a % b
1
```
## 2. Python比较运算符
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 | (a != 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。 | (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：
判断两数是否相等
```python
>>> a = 1
>>> b = 1
>>> a == b
True
>>> a != b
False
```
判断 a 是否大于 b
```python
>>> a = 1
>>> b = 2
>>> a > b
False
>>> a < b
True
```
## 3. Python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：
这里只以加减为例，其它的同理
```python
>>> a = 1
>>> a += 2
>>> a
3
>>> a += 2
>>> a
5
>>> a -= 2
>>> a
3
```
## 4. Python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：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | :------------- | :----------------------------------------------------------- |
| & | 按位与运算符 | (a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100 |
| \| | 按位或运算符 | (a \| b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101 |
| ^ | 按位异或运算符 | (a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001 |
| ~ | 按位取反运算符 | (~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011， 在一个有符号二进制数的补码形式。 |
| << | 左移动运算符 | a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000 |
| >> | 右移动运算符 | 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：
与运算
```python
>>> a = 60 # 60 = 0011 1100
>>> b = 13 # 13 = 0000 1101
>>> c = 0
>>> a & b # 12 = 0000 1100
12
```
或运算
```python
>>> a | b # 61 = 0011 1101
61
```
异或运算
```python
>>> a ^ b # 49 = 0011 0001
49
```
取反运算
```python
>>> a = 60 # 60 = 0011 1100
>>> ~a # -61 = 1100 0011
-61
```
左移动运算符
```python
>>> a = 60 # 60 = 0011 1100
>>> a << 2 # 240 = 1111 0000
240
```
右移动运算符
```python
>>> a = 60 # 60 = 0011 1100
>>> a >> 2 # 15 = 0000 1111
15
```
## 5. Python逻辑运算符
Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, 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 False，否则它返回 y 的计算值。 | (a and b) 返回 20。 |
| or | x or y | 布尔"或" - 如果 x 是非 0，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 |
以上实例输出结果：
and：必须都为True，才能返回True，否则返回False
```python
>>> True and True
True
>>> True and False
False
```
or：只要有一个为True，就返回True，其他返回False
```python
>>> True or False
True
>>> True or True
True
```
not：与原值取反
```python
>>> not True
False
>>> not False
True
```
## 6. Python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
>>> "Apple" in ["Apple", "Huawei"]
True
>>>
>>> "Vivo" not in ["Apple", "Huawei"]
True
```
## 7. Python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, 如果 id(x) 等于 id(y) , **is** 返回结果 1 |
| 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, 如果 id(x) 不等于 id(y). **is not** 返回结果 1 |
以下实例演示了Python所有身份运算符的操作：
```python
>>> a = 1000
>>> b = 1000
>>> id(a)
4532310864
>>> id(b)
4532311632
>>> a is b
False
```
## 8. Python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，取模和取整除 |
| + - | 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 or and | 逻辑运算符 |
以下实例演示了Python运算符优先级的操作：
```python
>>> 20 + ( 30 * 2 ) / 5
32.0
```
计算顺序是
1. 30*2 = 60
2. 60/5 = 12.0
3. 20 + 12.0 = 32.0
- 第一章：安装运行
- 1.1 【环境】快速安装 Python 解释器
- 1.2 【环境】Python 开发环境的搭建
- 1.3 【基础】两种运行 Python 程序方法
- 第二章：数据类型
- 2.1 【基础】常量与变量
- 2.2 【基础】字符串类型
- 2.3 【基础】整数与浮点数
- 2.4 【基础】布尔值：真与假
- 2.5 【基础】学会输入与输出
- 2.6 【基础】字符串格式化
- 2.6 【基础】运算符（超全整理）
- 第三章：数据结构
- 3.1 【基础】列表
- 3.2 【基础】元组
- 3.3 【基础】字典
- 3.4 【基础】集合
- 3.5 【基础】迭代器
- 3.6 【基础】生成器
- 第四章：控制流程
- 4.1 【基础】条件语句：if
- 4.2 【基础】循环语句：for
- 4.3 【基础】循环语句：while
- 4.4 【进阶】五种推导式
- 第五章：学习函数
- 5.1 【基础】普通函数
- 5.2 【基础】匿名函数
- 5.3 【基础】高阶函数
- 5.4 【基础】反射函数
- 5.5 【基础】偏函数
- 5.6 【进阶】泛型函数
- 5.7 【基础】变量的作用域
- 5.8 【进阶】上下文管理器
- 5.9 【进阶】装饰器的六种写法
- 第六章：错误异常
- 6.1 【基础】什么是异常？
- 6.2 【基础】如何抛出和捕获异常？
- 6.3 【基础】如何自定义异常？
- 6.4 【进阶】如何关闭异常自动关联上下文？
- 6.5 【进阶】异常处理的三个好习惯
- 第七章：类与对象
- 7.1 【基础】类的理解与使用
- 7.2 【基础】静态方法与类方法
- 7.3 【基础】私有变量与私有方法
- 7.4 【基础】类的封装（Encapsulation）
- 7.5 【基础】类的继承（Inheritance）
- 7.6 【基础】类的多态（Polymorphism）
- 7.7 【基础】类的 property 属性
- 7.8 【进阶】类的 Mixin 设计模式
- 7.9 【进阶】类的魔术方法（超全整理）
- 7.10 【进阶】神奇的元类编程（metaclass）
- 7.11 【进阶】深藏不露的描述符（Descriptor）
- 第八章：包与模块
- 8.1 【基础】什么是包、模块和库？
- 8.2 【基础】安装第三方包的八种方法
- 8.3 【基础】导入单元的构成
- 8.4 【基础】导入包的标准写法
- 8.5 【进阶】常规包与空间命名包
- 8.6 【进阶】花式导包的八种方法
- 8.7 【进阶】包导入的三个冷门知识点
- 8.8 【基础】pip 的超全使用指南
- 8.9 【进阶】理解模块的缓存
- 8.10 【进阶】理解查找器与加载器
- 8.11 【进阶】实现远程导入模块
- 8.12 【基础】分发工具：distutils和setuptools
- 8.13 【基础】源码包与二进制包有什么区别？
- 8.14 【基础】eggs与wheels 有什么区别？
- 8.15 【进阶】超详细讲解 setup.py 的编写
- 8.16 【进阶】打包辅助神器 PBR 是什么？
- 8.17 【进阶】开源自己的包到 PYPI 上
- 第九章：调试技巧
- 9.1 【调试技巧】超详细图文教你调试代码
- 9.2 【调试技巧】PyCharm 中指定参数调试程序
- 9.3 【调试技巧】PyCharm跑完后立即进入调试模式
- 9.4 【调试技巧】脚本报错后立即进入调试模式
- 9.5 【调试技巧】使用 PDB 进行无界面调试
- 9.6 【调试技巧】如何调试已经运行的程序？
- 9.7 【调试技巧】使用 PySnopper 调试疑难杂症
- 9.8 【调试技巧】使用 PyCharm 进行远程调试
- 第十章：并发编程
- 10.1 【并发编程】从性能角度初探并发编程
- 10.2 【并发编程】创建多线程的几种方法
- 10.3 【并发编程】谈谈线程中的“锁机制”
- 10.4 【并发编程】线程消息通信机制
- 10.5 【并发编程】线程中的信息隔离
- 10.6 【并发编程】线程池创建的几种方法
- 10.7 【并发编程】从 yield 开始入门协程
- 10.8 【并发编程】深入理解yield from语法
- 10.9 【并发编程】初识异步IO框架：asyncio 上篇
- 10.10 【并发编程】深入异步IO框架：asyncio 中篇
- 10.11 【并发编程】实战异步IO框架：asyncio 下篇
- 10.12 【并发编程】生成器与协程，你分清了吗？
- 10.14 【并发编程】浅谈线程安全那些事儿
- 第十二章：虚拟环境
- 12.1 【虚拟环境】为什么要有虚拟环境？
- 12.2 【虚拟环境】方案一：使用 virtualenv
- 12.3 【虚拟环境】方案二：使用 pipenv
- 12.4 【虚拟环境】方案三：使用 pipx
- 12.5 【虚拟环境】方案四：使用 poetry
- 第十三章：绝佳工具
- 13.1 【静态检查】mypy 的使用
- 13.2 【代码测试】pytest 的使用
- 13.3 【代码提交】pre-commit hook
- 13.4 【项目生成】cookiecutter 的使用
- 第十四章：数据可视化
- 14.1 【可视化之matplotlib】一图带你入门matplotlib
- 14.2 【可视化之matplotlib】详解六种可视化图表
- 14.3 【可视化之matplotlib】 绘制正余弦函数图象
- 14.4 【可视化之matplotlib】难点：子图与子区
- 14.5 【可视化之matplotlib】绘制酷炫的gif动态图
- 14.6 【可视化之matplotlib】自动生成图像视频
- 14.7 【可视化神器】最高级的可视化神器： plotly_express