python 运算符

算术运算符

+ ：加法运算符，用于将两个数相加。

a = 5
b = 3
result = a + b
print(result)  # 输出: 8

- ：减法运算符，用于将右操作数从左操作数中减去。

a = 5
b = 3
result = a - b
print(result)  # 输出: 2

* ：乘法运算符，用于将两个数相乘。

a = 5
b = 3
result = a * b
print(result)  # 输出: 15

/ ：除法运算符，用于将左边操作数除以右边操作数。结果始终是浮点数。

a = 5
b = 3
result = a / b
print(result)  # 输出: 1.6666666666666667

// ：整除运算符，用于将左边操作数除以右边操作数，然后向下取整到最接近的整数。

a = 5
b = 3
result = a // b
print(result)  # 输出: 1

 % ：取模运算符，返回左边操作数除以右边操作数的余数。

a = 5
b = 3
result = a % b
print(result)  # 输出: 2

** ：幂运算符，计算乘方。

a = 5
b = 3
result = a ** b
print(result)  # 输出: 125

位运算符

按位与（&）：将两个数的对应位都为1时，结果位为1，否则为0。当整数和1进行按位与运算时，只有整数的最低位和1的最低位都为1时，结果为1；否则结果为0。这种操作常用于判断一个整数的最低位是否为1，即判断一个整数是奇数还是偶数。

a = 10     # 0b1010  
b = 12     # 0b1100  
c = a & b  # 0b1000，十进制为 8

按位或（|）：将两个数的对应位只要有一个为1时，结果位为1，否则为0。

a = 10      # 0b1010  
b = 12      # 0b1100
c = a | b   # 0b1110，十进制为 14

按位取反（~）：对数的二进制进行取反操作。即 0 变为 1，1 变为 0。

a = 10      # 0b1010  
b = 12      # 0b1100
result_not_a = ~a  # 十进制为 -11（以补码表示 0b1111 0101）> (反码表示 0b1111 0101 - 1 = 0b1111 0100) > (原码表示 0b1000 1011)
result_not_b = ~b  # 十进制为 -13（以补码表示 0b1111 0011）> (反码表示 0b1111 0011 - 1 = 0b1111 0010) > (原码表示 0b1000 1101)

按位异或（^）：将两个数的对应位不相同时，结果位为1，相同时为0。

a = 10      # 0b1010  
b = 12      # 0b1100
c = a ^ b   # 0b0110，十进制为 6

左移位（<<）：将一个数的二进制表示向左移动指定的位数。右侧用零填充。

a = 10      # 0b1010  
c = a << 2  # 0b101000，十进制为 40

右移位（>>）：将一个数的二进制表示向右移动指定的位数。对于正数左侧用零填充，对于负数用符号位填充。

b = 12      # 0b1100
c = b >> 2  # 0b11，十进制为 3

比较运算符

比较运算符用于比较两个值之间的关系，并返回一个布尔值（True 或 False）。

==：等于，用于判断两个值是否相等。

x = 5
y = 5
result = x == y
print(result)  # 输出: True

!=：不等于，用于判断两个值是否不相等。

x = 5
y = 5
result = x != y
print(result)  # 输出: False

>：大于，用于判断左边的值是否大于右边的值。

x = 5
y = 5
result = x > y
print(result)  # 输出: False

<：小于，用于判断左边的值是否小于右边的值。

x = 5
y = 5
result = x < y
print(result)  # 输出: False

>=：大于等于，用于判断左边的值是否大于或等于右边的值。

x = 5
y = 5
result = x >= y
print(result)  # 输出: True

<=：小于等于，用于判断左边的值是否小于或等于右边的值。

x = 5
y = 5
result = x <= y
print(result)  # 输出: True

逻辑运算符

逻辑运算符用于对多个逻辑表达式进行组合和判断，返回一个布尔值（True 或 False）。

and：逻辑与，当两个条件都为真时，结果为真。

x = 5
y = 10
result = (x > 0) and (y < 15)
print(result)  # 输出: True

| A     | B     | A and B |
|-------|-------|---------|
| True  | True  | True    |
| True  | False | False   |
| False | True  | False   |
| False | False | False   |

or：逻辑或，当两个条件中至少一个为真时，结果为真。

x = 5
y = 10
result = (x < 0) or (y < 15)
print(result)  # 输出: True

| A     | B     | A or B  |
|-------|-------|---------|
| True  | True  | True    |
| True  | False | True    |
| False | True  | True    |
| False | False | False   |

not：逻辑非，用于取反操作，将真变为假，假变为真。

x = 5
y = 10
result = not (x > 0)
print(result)  # 输出: False

| A     | not A |
|-------|-------|
| True  | False |
| False | True  |

赋值运算符

=：将等号右侧的值赋给等号左侧的变量。

x = 10
print(x)  # 输出: 10

+=：加法赋值运算符，将等号左侧的变量与等号右侧的值相加，并将结果赋给等号左侧的变量。

x = 10
x += 5    # 相当于 x = x + 5
print(x)  # 输出: 15

-=：减法赋值运算符，将等号左侧的变量减去等号右侧的值，并将结果赋给等号左侧的变量。

x = 15
x -= 3    # 相当于 x = x - 3
print(x)  # 输出: 12

*=：乘法赋值运算符，将等号左侧的变量乘以等号右侧的值，并将结果赋给等号左侧的变量。

x = 12
x *= 2    # 相当于 x = x * 2
print(x)  # 输出: 24

/=：除法赋值运算符，将等号左侧的变量除以等号右侧的值，并将结果赋给等号左侧的变量。

x = 24
x /= 4    # 相当于 x = x / 4
print(x)  # 输出: 6.0

%=：取模赋值运算符，将等号左侧的变量对等号右侧的值取模，并将结果赋给等号左侧的变量。

x = 6.0 
x %= 4    # 相当于 x = x % 4
print(x)  # 输出: 2.0

**=：幂赋值运算符，将等号左侧的变量的值求幂等号右侧的值，并将结果赋给等号左侧的变量。

x = 2.0
x **= 3   # 相当于 x = x ** 3
print(x)  # 输出: 8.0

//=：整除赋值运算符，将等号左侧的变量整除等号右侧的值，并将结果赋给等号左侧的变量。

x = 8.0
x //= 3   # 相当于 x = x // 3
print(x)  # 输出: 2.0

成员运算符

成员运算符用于检查一个值是否存在于一个序列（如列表、元组、集合、字符串等）中。

in：如果在指定序列中找到值返回 True，否则返回 False。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
result = 3 in my_list
print(result)  # 输出: True

not in：如果在指定序列中找不到值返回 True，否则返回 False。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
result = 6 not in my_list
print(result)  # 输出: True

身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的内存地址是否相同，即判断它们是否指向同一个对象。

is：如果两个对象具有相同的内存地址，则返回 True，否则返回 False。

x = [1, 2, 3]
y = x
result = x is y
print(result)  # 输出: True

is not：如果两个对象具有不同的内存地址，则返回 True，否则返回 False。

x = [1, 2, 3]
z = [1, 2, 3]
result = x is not z
print(result)  # 输出: True

原码

正数的原码就是其二进制表示形式，最高位为符号位，0 表示正数，1 表示负数。

正数 5 的原码： 0 000 0101
负数 -5 的原码：1 000 0101 （最高位为1）

反码

正数的反码与原码相同，负数的反码是符号位不变，其余位取反。

正数 5 的反码： 0 000 0101（与原码相同，因为正数的反码和原码相同）
负数 -5 的反码：1 111 1010 （负数 -5 的反码是将其原码除符号位外的其他位取反得到的）

补码

整数的补码与原码相同，负数的补码是反码+1

正数 5 的补码： 0 000 0101（与原码相同，因为正数的补码和原码相同）

负数 -5 的反码：1 111 1010
负数 -5 的补码：1 111 1010 + 1 = 1 111 1011

负数表示

负数在计算机中使用补码存储，-1的补码为1111 1111

-1 的正码： 1000 0001
-1 的反码： 1111 1110
-1 的补码： 1111 1110 + 1 = 1111 1111

运算符优先级

运算符	描述
(expressions...), [expressions...], {key: value...}, {expressions...}	绑定或加圆括号的表达式，列表显示，字典显示，集合显示
x[index], x[index:index], x(arguments...), x.attribute	抽取，切片，调用，属性引用
await x	await 表达式
**	乘方 [5]
+x, -x, ~x	正，负，按位非 NOT
*, @, /, //, %	乘，矩阵乘，除，整除，取余 [6]
+, -	加和减
<<, >>	移位
&	按位与 AND
^	按位异或 XOR
|	按位或 OR
in, not in, is, is not, <, <=, >, >=, !=, ==	比较运算，包括成员检测和标识号检测
not x	布尔逻辑非 NOT
and	布尔逻辑与 AND
or	布尔逻辑或 OR
if -- else	条件表达式
lambda	lambda 表达式
:=	赋值表达式

参考文档

https://docs.python.org/zh-cn/3.12/reference/expressions.html#/