Python中的运算符
说完常用的数据类型，再来说下运算符。运算符用于将各种类型的数据进行运算，让静态的数据跑起来。
编程语言中的运算大致分为以下几个大类：
- 算术运算， 用于加减乘除等数学运算
- 赋值运算，用于接收运算符或方法调用返回的结果
- 比较运算, 用于做大小或等值比较运算
- 逻辑运算，用于做 与、或、非运算
- 位运算， 用于二进制运算
每种运算中所包含的符号称为相应的运算符，如 算术运算符、比较运算符等。
一、算术运算
| 运算(符) | 说明 | 实例 |
|---|---|---|
| + | 两个对象相加 | 2 + 3 结果为 5 |
| - | 两个对象相减 | 3 - 2 结果为 1 |
| * | 两个数相乘或返回一个重复若干次的序列 | 2 * 3 结果为 6; 'abc' * 2 结果为 'abcabc' |
| / | 两个数相除 | 3 / 2 结果为 1.5 |
| // | 整除，返回商的整数部分 | 3 // 2 结果为 1，3 // 2.0 结果为 1.0 |
| % | 求余/取模，返回除法的余数 | 3 % 2 结果为 1，3 % 2.0 结果为 1.0 |
| ** | 求幂/次方 | 2 ** 3 结果为 8 |
二、赋值运算
| 运算(符) | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| = | 简单赋值运算符 | a = 5, b = 3, c = a - b |
| += | 加法赋值运算符 | a += b 相当于 a = a + b |
| -= | 减法赋值运算符 | a -= b 相当于 a = a -b |
| *= | 乘法赋值运算符 | a = b 相当于 a = a b |
| /= | 除法赋值运算符 | a /= b 相当于 a = a / b |
| //= | 取整除赋值运算符 | a //= b 相当于 a = a // b |
| %= | 取模赋值运算符 | a %= b 相当于 a = a % b |
| **= | 幂赋值运算符符 | a = b 相当于 a = a b |
三、比较运算
Python有8中比较操作，它们具有相同的优先级。比较操作可以被任意连接，比如 x< y <= z 等同于 x < y and y <= z，只是第一种形式下的y只被评估一次。另外，当 x < y不成立时，这两种形式下的z都不会被评估。
| 运算(符) | 说明 | 实例 |
|---|---|---|
| < | 严格小于 | 3 < 5 结果为True，5 < 5 结果为False |
| <= | 小于或等于 | 3 <= 5 结果为True，5 <= 5 结果为True |
| > | 严格大于 | 5 > 3 结果为True，5 > 5 结果为False |
| >= | 大于或等于 | 5 >= 3 结果为True，5 >= 5 结果为True |
| == | 等于 | 1 == 1.0 == True 结果为True |
| != | 不等于 | |
| is | 判断两个标识符是否引用自一个对象 | x is y, 如果id(x) == id(y)，即x也y的指向同一个内存地址，则结果为1，否则结果为0 |
| is not | 判断两个标识符是否引用自不同对象 | x is not y, 如果id(x) != id(y)，即x和y指向不同的内存地址，则结果为1，否则结果为0 |
说明：
a) 不同类型的对象进行比较，从来不会相等（不同的数字类型除外）；
b) 当把<、<=、> 和 >=操作符在这几种情况下会抛出TypeError异常: (1) 用于复数和另外的内置数字类型进行比较时；(2) 比较的对象为不同类型，无法进行比较时；(3) 未定义的其他情况下；
c) 一个类的不同实例通常是不相等的，除非该类定义了__eq__()方法；
d) 一个类的实例不能相对于同一类或其他类的的其他实例进行排序，除非该类定义了足够的方法__lt__(), __le__(), __gt__(), __ge__()。如果想要比较运算符的常规含义, __lt__()和__eq__()就足够了；
e) is 和 is not操作符的行为是不能自定义的；另外，它们可以被应用到两个不同类型的对象，不会已发异常。
f) 另外两个具有相同句法优先级的操作是 in 和 not in，它们支持序列、集合和映射类型的对象。
g) 比较运算的结果为布尔值：True 或 False
四、逻辑运算
“真”值测试(Truth Value Testing)
在讲解“布尔运算”之前，我们先来说下Python中的一个特殊操作--“真”值测试。
Python中的任何一个对象都可以被测试“真”值。这里说的“真”值测试可以这样理解：Python中的任何一个对象都可以转换为一个布尔值，而这个“真”值测试就是获取一个对象对应的布尔值的过程。
Python中只有下面这些值对应的布尔值为False：
- None
- False
- 数字类型中的0，如：0, 0.0, 0j
- 任意空序列，如：'', (), []
- 任意一个空映射，如：{}
- 一个用户自定义类的实例--该用户自定义类中定义了一个__bool__()或__len__()方法，且实例调用该方法时返回整数0或布尔值False
除此之外，所有的其它值对应的布尔值都是True, 因此许多类型的对象永远是True。
"真"值测试可以被用在 if或while条件中，也可以作为布尔操作的操作数。
布尔运算(Boolean Operations)
Python中的逻辑运算称为“布尔运算(Boolean Operations)”，操作符包括：and(与)、or(或)、not(非)。
下面按照他们的优先级升序顺序进行说明：
| 运算 | 结果 |
|---|---|
| x or y | 如果x的Truth值测试结果为False，那么该操作的结果为y的值，否则为x的值 |
| x and y | 如果x的Truth值测试结果为False, 那么该操作的结果为x的值，否则为y的值 |
| not x | 如果x的Truth值测试结果为False, 那么该操作的结果为True，否则结果为False |
说明：
a）or是一个短路操作符，也就是说，只有第一个参数的评估结果为False时，第二个参数才会被评估；
b) and也是一个短路操作符，也就是说，只有第一个参数的评估结果为True时，第二个参数才会被评估；
c) not操作符比非布尔操作符优先级低，因此，not a == b 被解释为 not (a == b)；如果写成 a == not b会包语法错误。
五、位运算
按位运算是指把数字转换为二进制来进行计算，位运算符包括以下几种：
假设：
a = 60，对应的二进制格式为 0011 1100
b = 13, 对应的二进制格式为 0000 1101
| 运算符 | 说明 | 实例 |
|---|---|---|
| & | 按位与：参与运算的两个值，如果相应的二进制位都为1，则该位结果为1，否则为0 | a & b 对应的二进制结果为 0000 1100，十进制为12 |
| 竖杠 | 按位或：参与运算的两个值，只要对应的二进制位由一个为1时，该位结果就为1 | a 竖杠 b 对应的二进制结果为 0011 1101，十进制为61 |
| ^ | 按位异或：参与运算的两个值，当对应的二进制位不同时，该为结果为1，否则改为结果为0 | a ^ b 对应的二进制结果为 0011 0001, 十进制为49 |
| ~ | 按位取反：这个是单目运算符，只有一个值参与运算，运算过程是对每个二进制位取反，即把1变0，把0变1 | ~a 的二进制结果为 1100 0011，十进制数为-61 |
| << | 左移运算符：运算数的各二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0，结果相当于运算数乘以2的n次方，正负符号不发生改变 | a << 2 的二进制结果为 1111 0000，十进制数为240 |
| >> | 右移运算符：运算数的各二进制位全部右移若干位，结果相当于运算数除以2的n次方，正负符号不发生改变 | a >> 2 的二进制结果为 0000 1111，十进制为15 |
