优先级和结合性是 Python 表达式中比较重要的两个概念，它们决定了先执行表达式中的哪一部分。

Python 运算符优先级

所谓优先级，就是当多个运算符同时出现在一个表达式中时，先执行哪个运算符。

例如对于表达式a + b * c，Python 会先计算乘法再计算加法；b * c的结果为 8，a + 8的结果为 24，所以 d 最终的值也是 24。先计算*再计算+，说明*的优先级高于+。

Python 支持几十种运算符，被划分成将近二十个优先级，有的运算符优先级不同，有的运算符优先级相同，请看下表。

运算符说明

Python运算符

优先级

结合性

优先级顺序

小括号

( )

19

无

高

索引运算符

x[i] 或 x[i1: i2 [:i3]]

18

左

\

属性访问

x.attribute

17

左

\

乘方

**

16

右

\

按位取反

~

15

右

\

符号运算符

+（正号）、-（负号）

14

右

\

乘除

*、/、//、%

13

左

\

加减

+、-

12

左

\

位移

>>、<<

11

左

\

按位与

&

10

右

\

按位异或

^

9

左

\

按位或

|

8

左

\

比较运算符

==、!=、>、>=、<、<=

7

左

\

is 运算符

is、is not

6

左

\

in 运算符

in、not in

5

左

\

逻辑非

not

4

右

\

逻辑与

and

3

左

\

逻辑或

or

2

左

\

逗号运算符

exp1, exp2

1

左

低

结果表1中的运算符优先级，我们尝试分析下面表达式的结果：

4+4<<2

+的优先级是 12，<<的优先级是 11，+的优先级高于<<，所以先执行 4+4，得到结果 8，再执行 8<<2，得到结果 32，这也是整个表达式的最终结果。

像这种不好确定优先级的表达式，我们可以给子表达式加上( )，也就是写成下面的样子：

(4+4) << 2

这样看起来就一目了然了，不容易引起误解。

当然，我们也可以使用( )改变程序的执行顺序，比如：

4+(4<<2)

则先执行 4<<2，得到结果 16，再执行 4+16，得到结果20。

虽然 Python 运算符存在优先级的关系，但我不推荐过度依赖运算符的优先级，这会导致程序的可读性降低。因此，我建议读者：

  • 不要把一个表达式写得过于复杂，如果一个表达式过于复杂，可以尝试把它拆分来书写。
  • 不要过多地依赖运算符的优先级来控制表达式的执行顺序，这样可读性太差，应尽量使用( )来控制表达式的执行顺序。

Python 运算符结合性

所谓结合性，就是当一个表达式中出现多个优先级相同的运算符时，先执行哪个运算符：先执行左边的叫左结合性，先执行右边的叫右结合性。

例如对于表达式对于100 / 25 * 16，/和*的优先级相同，应该先执行哪一个呢？这个时候就不能只依赖运算符优先级决定了，还要参考运算符的结合性。/和*都具有左结合性，因此先执行左边的除法，再执行右边的乘法，最终结果是 64。

Python 中大部分运算符都具有左结合性，也就是从左到右执行；只有 ** 乘方运算符、单目运算符（例如 not 逻辑非运算符）、赋值运算符和三目运算符例外，它们具有右结合性，也就是从右向左执行。表 1 中列出了所有 Python 运算符的结合性。

总结

当一个表达式中出现多个运算符时，Python 会先比较各个运算符的优先级，按照优先级从高到低的顺序依次执行；当遇到优先级相同的运算符时，再根据结合性决定先执行哪个运算符：如果是左结合性就先执行左边的运算符，如果是右结合性就先执行右边的运算符。