运算符是用于执行各种操作的符号或特殊符号。Python3 支持多种类型的运算符，包括算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符等。
基本语法
算术运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
| + | 加 | x + y |
| - | 减 | x - y |
| * | 乘 | x * y |
| / | 除 | x / y |
| % | 取模 | x % y |
| ** | 幂 | x ** y |
| // | 取整除 | x // y |
赋值运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
| = | 简单的赋值运算符 | x = y + z |
| += | 加法赋值运算符 | x += y |
| -= | 减法赋值运算符 | x -= y |
| *= | 乘法赋值运算符 | x *= y |
| /= | 除法赋值运算符 | x /= y |
| %= | 取模赋值运算符 | x %= y |
| **= | 幂赋值运算符 | x **= y |
| //= | 取整除赋值运算符 | x //= y |
比较运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
| == | 等于 | x == y |
| != | 不等于 | x != y |
| > | 大于 | x > y |
| < | 小于 | x < y |
| >= | 大于等于 | x >= y |
| <= | 小于等于 | x <= y |
逻辑运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
| and | 与 | x and y |
| or | 或 | x or y |
| not | 非 | not x |
位运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
| & | 按位与 | x & y |
| | | 按位或 | x | y |
| ^ | 按位异或 | x ^ y |
| ~ | 按位取反 | ~x |
| << | 左移 | x << y |
| >> | 右移 | x >> y |
成员运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False | x in y |
| 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 not in y |
身份运算符
| 运算符 | 描述 | 示例 |
| is | 判断两个标识符是否引用自一个对象 | x is y |
| is not | 判断两个标识符是否引用自不同对象 | x is not y |
示例
下面是一些示例代码：
# 算术运算符示例 x = 10 y = 3 print(x + y) # 输出：13 print(x - y) # 输出：7 print(x * y) # 输出：30 print(x / y) # 输出：3.3333333333333335 print(x % y) # 输出：1 print(x ** y) # 输出：1000 print(x // y) # 输出：3 # 赋值运算符示例 x += 5 # 等同于 x = x + 5 print(x) # 输出：15 # 比较运算符示例 a = 10 b = 20 print(a == b) # 输出：False print(a != b) # 输出：True print(a > b) # 输出：False print(a < b) # 输出：True # 逻辑运算符示例 m = True n = False print(m and n) # 输出：False print(m or n) # 输出：True print(not m) # 输出：False
应用场景
算术运算符
算术运算符用于执行基本的数学操作，如加、减、乘、除等，常用于数学计算和数据处理。
- 加法（+）：将两个数相加。
- 减法（-）：将右操作数从左操作数中减去。
- 乘法（*）：将两个数相乘。
- 除法（/）：将左操作数除以右操作数，得到一个浮点数。
- 取模（%）：返回两个数相除的余数。
- 幂（**）：返回左操作数的右操作数次幂。
- 取整除（//）：返回商的整数部分，丢弃小数部分。
示例
# 算术运算符示例 a = 10 b = 3 addition = a + b # 加法 subtraction = a - b # 减法 multiplication = a * b # 乘法 division = a / b # 除法 modulus = a % b # 取模 exponentiation = a ** b # 幂 floor_division = a // b # 取整除 print("加法结果：", addition) print("减法结果：", subtraction) print("乘法结果：", multiplication) print("除法结果：", division) print("取模结果：", modulus) print("幂结果：", exponentiation) print("取整除结果：", floor_division)
赋值运算符
赋值运算符用于给变量赋值，常用于存储计算结果或更新变量的值。
- 简单的赋值运算符（=）：将右边的值赋给左边的变量。
- 加法赋值运算符（+=）：将左右操作数相加，并将结果赋给左操作数。
- 减法赋值运算符（-=）：将左操作数减去右操作数，并将结果赋给左操作数。
- 乘法赋值运算符（*=）：将左右操作数相乘，并将结果赋给左操作数。
- 除法赋值运算符（/=）：将左操作数除以右操作数，并将结果赋给左操作数。
- 取模赋值运算符（%=）：对左操作数进行取模运算，并将结果赋给左操作数。
- 幂赋值运算符（**=）：对左操作数进行幂运算，并将结果赋给左操作数。
- 取整除赋值运算符（//=）：对左操作数进行取整除运算，并将结果赋给左操作数。
示例
# 赋值运算符示例 x = 10 # 简单的赋值运算符 y = x print("简单的赋值运算符：", y) # 加法赋值运算符 x += 5 # 等同于 x = x + 5 print("加法赋值运算符：", x) # 减法赋值运算符 x -= 3 # 等同于 x = x - 3 print("减法赋值运算符：", x) # 乘法赋值运算符 x *= 2 # 等同于 x = x * 2 print("乘法赋值运算符：", x) # 除法赋值运算符 x /= 4 # 等同于 x = x / 4 print("除法赋值运算符：", x) # 取模赋值运算符 x %= 3 # 等同于 x = x % 3 print("取模赋值运算符：", x) # 幂赋值运算符 x **= 2 # 等同于 x = x ** 2 print("幂赋值运算符：", x) # 取整除赋值运算符 x //= 2 # 等同于 x = x // 2 print("取整除赋值运算符：", x)
比较运算符
比较运算符用于比较两个值之间的关系，常用于条件语句和循环控制。
- 等于（==）：如果两个操作数相等，则条件成立。
- 不等于（!=）：如果两个操作数不相等，则条件成立。
- 大于（>）：如果左操作数大于右操作数，则条件成立。
- 小于（<）：如果左操作数小于右操作数，则条件成立。
- 大于等于（>=）：如果左操作数大于或等于右操作数，则条件成立。
- 小于等于（<=）：如果左操作数小于或等于右操作数，则条件成立。
示例
# 比较运算符示例 a = 10 b = 20 # 等于 print("等于：", a == b) # 不等于 print("不等于：", a != b) # 大于 print("大于：", a > b) # 小于 print("小于：", a < b) # 大于等于 print("大于等于：", a >= b) # 小于等于 print("小于等于：", a <= b)
逻辑运算符
逻辑运算符用于对布尔值进行逻辑操作，常用于条件判断和逻辑运算。
- 与（and）：如果两个操作数都为 True，则条件成立。
- 或（or）：如果两个操作数中有一个为 True，则条件成立。
- 非（not）：如果操作数为 False，则条件成立。
示例
# 逻辑运算符示例 m = True n = False # 与 print("与：", m and n) # 或 print("或：", m or n) # 非 print("非：", not m)
位运算符
位运算符用于对二进制数进行位操作，常用于底层编程和位级运算。
- 按位与（&）：对两个数的每个位执行与操作。
- 按位或（|）：对两个数的每个位执行或操作。
- 按位异或（^）：对两个数的每个位执行异或操作。
- 按位取反（~）：对数的每个位执行取反操作。
- 左移（<<）：将左操作数的位向左移动指定的位数。
- 右移（>>）：将左操作数的位向右移动指定的位数。
示例
# 位运算符示例 x = 5 # 二进制表示为 0101 y = 3 # 二进制表示为 0011 # 按位与 print("按位与：", x & y) # 按位或 print("按位或：", x | y) # 按位异或 print("按位异或：", x ^ y) # 按位取反 print("按位取反：", ~x) # 左移 print("左移：", x << 1) # 右移 print("右移：", x >> 1)
成员运算符
成员运算符用于判断一个值是否在序列中，常用于列表、元组等数据结构的查询操作。
- in：如果在序列中找到指定的值，返回 True，否则返回 False。
- not in：如果在序列中没有找到指定的值，返回 True，否则返回 False。
示例：
# 成员运算符示例 a_list = [1, 2, 3, 4, 5] # in print("in：", 3 in a_list) # not in print("not in：", 6 not in a_list)
身份运算符
身份运算符用于判断两个变量是否引用同一个对象，常用于对象比较和内存管理。
- is：如果两个变量引用同一个对象，则返回 True，否则返回 False。
- is not：如果两个变量引用不同的对象，则返回 True，否则返回 False。
示例：
# 身份运算符示例 x = [1, 2, 3] y = [1, 2, 3] # is print("is：", x is y) # is not print("is not：", x is not y)
注意事项
运算符的优先级和结合性
在 Python 中，运算符具有不同的优先级和结合性，这影响了表达式中运算符的执行顺序。理解运算符的优先级和结合性有助于避免逻辑错误。
- 优先级：运算符的优先级决定了在表达式中先执行哪些运算符，高优先级的运算符会先被执行。
- 结合性：当有多个相同优先级的运算符出现时，结合性决定了运算符的执行顺序，是从左向右结合（左结合性）还是从右向左结合（右结合性）。
常见的优先级从高到低依次为：
- 括号：()
- 幂运算：**
- 正负号：+x, -x
- 乘、除、取模、取整除：*，/，%，//
- 加、减：+，-
- 按位左移、按位右移：<<，>>
- 按位与：&
- 按位异或：^
- 按位或：|
- 比较运算符、成员运算符、身份运算符：==, !=, >, <, >=, <=, in, not in, is, is not
- 逻辑非：not
- 逻辑与：and
- 逻辑或：or
示
# 运算符优先级示例 result = 5 * 2 + 3 ** 2 # 先执行 3 ** 2，再执行 5 * 2，最后执行加法 print("优先级示例：", result) # 输出结果为 19
正确使用比较运算符和逻辑运算符
在条件语句和循环控制中，正确使用比较运算符和逻辑运算符是确保程序正确性的关键。
- 比较运算符用于比较两个值之间的关系，返回布尔值 True 或 False。
- 逻辑运算符用于对布尔值进行逻辑操作，常用于组合多个条件。
在使用时，应确保比较运算符和逻辑运算符的组合符合预期逻辑，并注意运算符的优先级和结合性。
示例
# 比较运算符和逻辑运算符示例 x = 10 y = 20 z = 30 # 条件语句示例 if x < y and y < z: # 组合使用比较运算符和逻辑运算符 print("条件成立") # 循环控制示例 for i in range(5): if i != 3 or i > 2: # 组合使用比较运算符和逻辑运算符 print("循环迭代：", i)
位运算的原理
位运算是对二进制数进行位操作的一种运算方式，常用于底层编程和位级运算。在进行位运算时，需要理解二进制数的表示和位操作的原理，避免产生意外的结果。
常见的位运算符包括按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、按位取反（~）、左移（<<）、右移（>>）等。
示例
# 位运算示例 x = 0b1010 # 二进制数 1010，表示为 10 y = 0b1100 # 二进制数 1100，表示为 12 # 按位与 print("按位与：", bin(x & y)) # 输出结果为 0b1000，表示为 8 # 按位或 print("按位或：", bin(x | y)) # 输出结果为 0b1110，表示为 14 # 按位异或 print("按位异或：", bin(x ^ y)) # 输出结果为 0b0110，表示为 6 # 按位取反 print("按位取反：", bin(~x)) # 输出结果为 -0b1011，表示为 -11 # 左移 print("左移：", bin(x << 1)) # 输出结果为 0b10100，表示为 20 # 右移 print("右移：", bin(y >> 1)) # 输出结果为 0b110，表示为 6
在进行位运算时，要注意二进制数的表示方式以及位运算符的操作规则，确保得到预期的结果。
总结
Python3 中的运算符是执行各种操作的重要工具，通过灵活运用各种运算符，可以实现各种复杂的计算和逻辑操作。掌握运算符的基本语法、常见用法以及注意事项，有助于提高代码的效率和可读性，提升程序的性能和稳定性。
