算术、赋值、比较（关系）、逻辑、三目（三元）运算符详解

  • 算数运算符概述
  • 加法运算符（+）
  • 拼接字符串
  • 减法运算符（-）
  • 求负
  • 乘法运算符（*）
  • 重复字符串
  • 除法运算符（/ 和 //）
  • 求余运算符（%）
  • 次方（乘方）运算符（**）
  • 赋值运算符概述
  • 基本赋值运算符
  • 连续赋值
  • 扩展后的赋值运算符
  • 比较（关系）运算符概述
  • == 和 is 的区别
  • 逻辑运算符概述
  • 逻辑运算符的本质
  • 三目运算符（三元运算符）概述
  • 三元运算符的嵌套


算数运算符概述

算术运算符也即数学运算符，用来对数字进行数学运算，比如加减乘除。下表列出了 Python 支持所有基本算术运算符。

运算符

说明

实例

结果

+

加

12.45 + 15

27.45

-

减

4.56 - 0.26

4.3

*

乘

5 * 3.6

18.0

/

除法（和数学中的规则一样）

7 / 2

3.5

//

整除（只保留商的整数部分）

7 // 2

3

%

取余，即返回除法的余数

7 % 2

1

**

幂运算/次方运算，即返回 x 的 y 次方

2 ** 4

16，即

加法运算符（+）

加法运算符很简单，和数学中的规则一样，请看下面的代码：

m = 10
n = 97
sum1 = m + n

x = 7.2
y = 15.3
sum2 = x + y

print("sum1=%d, sum2=%.2f" % (sum1, sum2) )
输出：sum1=107, sum2=22.50

拼接字符串

当+用于数字时表示加法，但是当+用于字符串时，它还有拼接字符串（将两个字符串连接为一个）的作用，请看代码：

name = "小明"
url = "http://c.biancheng.net/"
age = 20
info = name + "的网址是" + url + "，它已经" + str(age) + "岁了。"
print(info)

减法运算符（-）

减法运算也和数学中的规则相同，请看代码：

n = 45
m = -n

x = -83.5
y = -x

print(m, ",", y)
输出：-45 , 83.5

求负

-除了可以用作减法运算之外，还可以用作求负运算（正数变负数，负数变正数），请看下面的代码：

n = 45
n_neg = -n

f = -83.5
f_neg = -f

print(n_neg, ",", f_neg)
输出：-45 , 83.5

注意，单独使用+是无效的，不会改变数字的值，例如：

n = 45
m = +n

x = -83.5
y = +x

print(m, ",", y)
45 , -83.5

乘法运算符（*）

乘法运算也和数学中的规则相同，请看代码：

n = 4 * 25
f = 34.5 * 2
print(n, ",", f)
输出：100 , 69.0

重复字符串

*除了可以用作乘法运算，还可以用来重复字符串，也即将 n 个同样的字符串连接起来，请看代码：

str1 = "hello "
print(str1 * 4)
输出：hello hello hello hello

除法运算符（/ 和 //）

Python 支持/和//两个除法运算符，但它们之间是有区别的：

  • /表示普通除法，使用它计算出来的结果和数学中的计算结果相同。
  • //表示整除，只保留结果的整数部分，舍弃小数部分；注意是直接丢掉小数部分，而不是四舍五入。

请看下面的例子：

#整数不能除尽
print("23/5 =", 23/5)
print("23//5 =", 23//5)
print("23.0//5 =", 23.0//5)
23/5 = 4.6
23//5 = 4
23.0//5 = 4.0

#整数能除尽
print("25/5 =", 25/5)
print("25//5 =", 25//5)
print("25.0//5 =", 25.0//5)
25/5 = 5.0
25//5 = 5
25.0//5 = 5.0

#小数除法
print("12.4/3.5 =", 12.4/3.5)
print("12.4//3.5 =", 12.4//3.5)
12.4/3.5 = 3.542857142857143
12.4//3.5 = 3.0

从运行结果可以发现：

  • / 的计算结果总是小数，不管是否能除尽，也不管参与运算的是整数还是小数。
  • 当有小数参与运算时，//结果才是小数，否则就是整数。

求余运算符（%）

% 运算符用来求得两个数相除的余数，包括整数和小数。

Python 使用第一个数字除以第二个数字，得到一个整数的商，剩下的值就是余数。对于小数，求余的结果一般也是小数。

print("-----整数求余-----")
print("15%6 =", 15%6)
print("-15%6 =", -15%6)
print("15%-6 =", 15%-6)
print("-15%-6 =", -15%-6)
15%6 = 3
-15%6 = 3
15%-6 = -3
-15%-6 = -3

print("-----小数求余-----")
print("7.7%2.2 =", 7.7%2.2)
print("-7.7%2.2 =", -7.7%2.2)
print("7.7%-2.2 =", 7.7%-2.2)
print("-7.7%-2.2 =", -7.7%-2.2)
7.7%2.2 = 1.0999999999999996
-7.7%2.2 = 1.1000000000000005
7.7%-2.2 = -1.1000000000000005
-7.7%-2.2 = -1.0999999999999996

print("---整数和小数运算---")
print("23.5%6 =", 23.5%6)
print("23%6.5 =", 23%6.5)
print("23.5%-6 =", 23.5%-6)
print("-23%6.5 =", -23%6.5)
print("-23%-6.5 =", -23%-6.5)
23.5%6 = 5.5
23%6.5 = 3.5
23.5%-6 = -0.5
-23%6.5 = 3.0
-23%-6.5 = -3.5

从运行结果可以发现两点：

  • 只有当第二个数字是负数时，求余的结果才是负数。换句话说，求余结果的正负和第一个数字没有关系，只由第二个数字决定。
  • %两边的数字都是整数时，求余的结果也是整数；但是只要有一个数字是小数，求余的结果就是小数。

次方（乘方）运算符（**）

Python ** 运算符用来求一个 x 的 y 次方，也即次方（乘方）运算符。

由于开方是次方的逆运算，所以也可以使用 ** 运算符间接地实现开方运算。

print('----次方运算----')
print('3**4 =', 3**4)
print('2**5 =', 2**5)
3**4 = 81
2**5 = 32

print('----开方运算----')
print('81**(1/4) =', 81**(1/4))
print('32**(1/5) =', 32**(1/5))
81**(1/4) = 3.0
32**(1/5) = 2.0

赋值运算符概述

赋值运算符用来把右侧的值传递给左侧的变量（或者常量）；

可以直接将右侧的值交给左侧的变量，也可以进行某些运算后再交给左侧的变量，比如加减乘除、函数调用、逻辑运算等。

基本赋值运算符

=是 Python 中最常见、最基本的赋值运算符，用来将一个表达式的值赋给另一个变量，请看下面的例子：

#将字面量（直接量）赋值给变量
n1 = 100
f1 = 47.5
s1 = "http://www.qinjl.com/python/"

#将一个变量的值赋给另一个变量
n2 = n1
f2 = f1

#将某些运算的值赋给变量
sum1 = 25 + 46 
sum2 = n1 % 6
s2 = str(1234)  #将数字转换成字符串
s3 = str(100) + "abc"

连续赋值

Python 中的赋值表达式也是有值的，它的值就是被赋的那个值，或者说是左侧变量的值；如果将赋值表达式的值再赋值给另外一个变量，这就构成了连续赋值。请看下面的例子：

a = b = c = 100

=具有右结合性，我们从右到左分析这个表达式：

  • c = 100 表示将 100 赋值给 c，所以 c 的值是 100；同时，c = 100 这个子表达式的值也是 100。
  • b = c = 100 表示将 c = 100 的值赋给 b，因此 b 的值也是 100。
  • 以此类推，a 的值也是 100。

扩展后的赋值运算符

=还可与其他运算符（包括算术运算符、位运算符和逻辑运算符）相结合，扩展成为功能更加强大的赋值运算符，如表 1 所示。

运算符

说明

用法举例

等价形式

=

最基本的赋值运算

x = y

x = y

+=

加赋值

x += y

x = x + y

-=

减赋值

x -= y

x = x - y

*=

乘赋值

x *= y

x = x * y

/=

除赋值

x /= y

x = x / y

%=

取余数赋值

x %= y

x = x % y

**=

幂赋值

x **= y

x = x ** y

//=

取整数赋值

x //= y

x = x // y

&=

按位与赋值

x &= y

x = x & y

|=

按位或赋值

x |= y

x = x | y

^=

按位异或赋值

x ^= y

x = x ^ y

<<=

左移赋值

x <<= y

x = x << y，这里的 y 指的是左移的位数

>>=

右移赋值

x >>= y

x = x >> y，这里的 y 指的是右移的位数

举个栗子：

n1 = 100
f1 = 25.5
n1 -= 80  #等价于 n1=n1-80
f1 *= n1 - 10 #等价于 f1=f1*( n1 - 10 )

print("n1=%d" % n1)
print("f1=%.2f" % f1)
n1=20
f1=255.00

通常情况下，只要能使用扩展后的赋值运算符，都推荐使用这种赋值运算符。

注意，这种赋值运算符只能针对已经存在的变量，因为赋值过程中需要变量本身参与运算，如果变量没有提前定义，它的值就是未知的，无法参与运算。例如，下面的写法就是错误的：

n += 10

该表达式等价于 n = n + 10，n 没有提前定义，所以它不能参与加法运算。

比较（关系）运算符概述

比较运算符，也称关系运算符，用于对常量、变量或表达式的结果进行大小比较。如果这种比较是成立的，则返回 True（真），反之则返回 False（假）。

比较运算符

说明

>

大于，如果>前面的值大于后面的值，则返回 True，否则返回 False。

<

小于，如果<前面的值小于后面的值，则返回 True，否则返回 False。

==

等于，如果==两边的值相等，则返回 True，否则返回 False。

>=

大于等于（等价于数学中的 ≥），如果>=前面的值大于或者等于后面的值，则返回 True，否则返回 False。

<=

小于等于（等价于数学中的 ≤），如果<=前面的值小于或者等于后面的值，则返回 True，否则返回 False。

!=

不等于（等价于数学中的 ≠），如果!=两边的值不相等，则返回 True，否则返回 False。

is

判断两个变量所引用的对象是否相同，如果相同则返回 True，否则返回 False。

is not

判断两个变量所引用的对象是否不相同，如果不相同则返回 True，否则返回 False。

Python 比较运算符的使用举例：

print("89是否大于100：", 89 > 100)
print("24*5是否大于等于76：", 24*5 >= 76)
print("86.5是否等于86.5：", 86.5 == 86.5)
print("34是否等于34.0：", 34 == 34.0)
print("False是否小于True：", False < True)
print("True是否等于True：", True < True)

89是否大于100： False
24*5是否大于等于76： True
86.5是否等于86.5： True
34是否等于34.0： True
False是否小于True： True
True是否等于True： False

== 和 is 的区别

很多人会误将is和 == 的功能混为一谈，但其实 is 与 == 有本质上的区别，完全不是一码事儿。

== 用来比较两个变量的值是否相等，而 is 则用来比对两个变量引用的是否是同一个对象，例如：

import time  #引入time模块

t1 = time.gmtime() # gmtime()用来获取当前时间
t2 = time.gmtime()

print(t1 == t2) #输出True
print(t1 is t2) #输出False

time 模块的 gmtime() 方法用来获取当前的系统时间，精确到秒级，因为程序运行非常快，所以 t1 和 t1 得到的时间是一样的。== 用来判断 t1 和 t2 的值是否相等，所以返回 True。

虽然 t1 和 t2 的值相等，但它们是两个不同的对象（每次调用 gmtime() 都返回不同的对象），所以t1 is t2返回 False。这就好像两个双胞胎姐妹，虽然她们的外貌是一样的，但它们是两个人。

那么，如何判断两个对象是否相同呢？

答案是判断两个对象的内存地址。如果内存地址相同，说明两个对象使用的是同一块内存，当然就是同一个对象了；这就像两个名字使用了同一个身体，当然就是同一个人了。

逻辑运算符概述

高中数学中我们就学过逻辑运算，例如 p 为真命题，q 为假命题，那么“p且q”为假，“p或q”为真，“非q”为真。Python 也有类似的逻辑运算，请看下表：

逻辑运算符

含义

基本格式

说明

and

逻辑与运算，等价于数学中的“且”

a and b

当 a 和 b 两个表达式都为真时，a and b 的结果才为真，否则为假。

or

逻辑或运算，等价于数学中的“或”

a or b

当 a 和 b 两个表达式都为假时，a or b 的结果才是假，否则为真。

not

逻辑非运算，等价于数学中的“非”

not a

如果 a 为真，那么 not a 的结果为假；如果 a 为假，那么 not a 的结果为真。相当于对 a 取反。

逻辑运算符一般和关系运算符结合使用，例如：

14>6 and 45.6 > 90

14>6 结果为 True，成立，45.6>90 结果为 False，不成立，所以整个表达式的结果为 False，也即不成立。

再看一个比较实用的例子：

age = int(input("请输入年龄："))
height = int(input("请输入身高："))
if age>=18 and age<=30 and height >=170 and height <= 185 :
    print("恭喜，你符合报考飞行员的条件")
else:
    print("抱歉，你不符合报考飞行员的条件")

输出：
请输入年龄：23↙
请输入身高：178↙
恭喜，你符合报考飞行员的条件

逻辑运算符的本质

在 Python 中，and 和 or 不一定会计算右边表达式的值，有时候只计算左边表达式的值就能得到最终结果。

另外，and 和 or 运算符会将其中一个表达式的值作为最终结果，而不是将 True 或者 False 作为最终结果。

以上两点极其重要，了解这两点不会让你在使用逻辑运算的过程中产生疑惑。

对于 and 运算符，两边的值都为真时最终结果才为真，但是只要其中有一个值为假，那么最终结果就是假，所以 Python 按照下面的规则执行 and 运算：

  • 如果左边表达式的值为假，那么就不用计算右边表达式的值了，因为不管右边表达式的值是什么，都不会影响最终结果，最终结果都是假，此时 and 会把左边表达式的值作为最终结果。
  • 如果左边表达式的值为真，那么最终值是不能确定的，and 会继续计算右边表达式的值，并将右边表达式的值作为最终结果。

对于 or 运算符，情况是类似的，两边的值都为假时最终结果才为假，只要其中有一个值为真，那么最终结果就是真，所以 Python 按照下面的规则执行 or 运算：

  • 如果左边表达式的值为真，那么就不用计算右边表达式的值了，因为不管右边表达式的值是什么，都不会影响最终结果，最终结果都是真，此时 or 会把左边表达式的值作为最终结果。
  • 如果左边表达式的值为假，那么最终值是不能确定的，or 会继续计算右边表达式的值，并将右边表达式的值作为最终结果。

使用代码验证上面的结论：

url = "http://www.qinjl.com/"
print("----False and xxx-----")
print( False and print(url) )
print("----True and xxx-----")
print( True and print(url) )
print("----False or xxx-----")
print( False or print(url) )
print("----True or xxx-----")
print( True or print(url) )

输出：
----False and xxx-----
False
----True and xxx-----
http://www.qinjl.com/
None
----False or xxx-----
http://www.qinjl.com/
None
----True or xxx-----
True

第 4 行代码中，and 左边的值为假，不需要再执行右边的表达式了，所以 print(url) 没有任何输出。

第 6 行代码中，and 左边的值为真，还需要执行右边的表达式才能得到最终的结果，所以 print(url) 输出了一个网址。

第 8、10 行代码也是类似的。

三目运算符（三元运算符）概述

我们从一个具体的例子切入。假设现在有两个数字，我们希望获得其中较大的一个，那么可以使用 if else 语句，例如：

if a>b:
    max = a;
else:
    max = b;

但是 Python 提供了一种更加简洁的写法，如下所示：

max = a if a>b else b

这是一种类似于其它编程语言中三目运算符? :的写法。Python 是一种极简主义的编程语言，它没有引入? :这个新的运算符，而是使用已有的 if else 关键字来实现相同的功能。

使用 if else 实现三目运算符（条件运算符）的格式如下：

exp1 if contion else exp2

condition 是判断条件，exp1 和 exp2 是两个表达式。如果 condition 成立（结果为真），就执行 exp1，并把 exp1 的结果作为整个表达式的结果；

如果 condition 不成立（结果为假），就执行 exp2，并把 exp2 的结果作为整个表达式的结果。

前面的语句max = a if a>b else b的含义是：

  • 如果 a > b 成立，就把 a 作为整个表达式的值，并赋给变量 max；
  • 如果 a > b 不成立，就把 b 作为整个表达式的值，并赋给变量 max。

三元运算符的嵌套

Python 三目运算符支持嵌套，如此可以构成更加复杂的表达式。在嵌套时需要注意 if 和 else 的配对，例如：

a if a>b else c if c>d else d

理解为：

a if a>b else ( c if c>d else d )

【实例】使用 Python 三目运算符判断两个数字的关系：

a = int( input("Input a: ") )
b = int( input("Input b: ") )
print("a大于b") if a>b else ( print("a小于b") if a<b else print("a等于b") )
输出：
Input a: 45↙
Input b: 100↙
a小于b

该程序是一个嵌套的三目运算符。程序先对 a>b 求值，如果该表达式为 True，程序就返回执行第一个表达式 print(“a大于b”)，否则将继续执行 else 后面的内容，也就是：

( print("a小于b") if a<b else print("a等于b") )