运算符与表达式

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y4/3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y5 > 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yx = 3; y = 6; x <= y返回True。

　　>=大于等于返回x是否大于等于yx = 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

　　lambdaLambda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

　　其中我们还没有接触过的运算符将在后面的章节中介绍。

　　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

　　print 'Area is', area

　　print 'Perimeter is', 2 * (length + breadth)

　　(源文件：expression.py下载)

　　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。

　　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。

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