運(yùn)算符和操作對(duì)象是計(jì)算機(jī)中比較常見(jiàn)的，所有計(jì)算都涉及運(yùn)算符和操作對(duì)象。本節(jié)將介紹Python中的運(yùn)算符和操作對(duì)象。

什么是運(yùn)算符和操作對(duì)象:

運(yùn)算符是一些特殊符號(hào)的集合，我們前面學(xué)習(xí)的加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、地板除（//）、取余（%）等都是運(yùn)算符。操作對(duì)象是由運(yùn)算符連接起來(lái)的對(duì)象。加、減、乘、除4種運(yùn)算符是我們從小學(xué)就開(kāi)始接觸的，不過(guò)乘除的寫(xiě)法不一樣，這個(gè)要記住。小萌看到這個(gè)標(biāo)題后快速回憶，這個(gè)學(xué)習(xí)方式不錯(cuò)，不但能溫故知新，還做了聯(lián)想記憶和縱向比對(duì)，值得借鑒。
Python支持以下8種運(yùn)算符：
（1）算術(shù)運(yùn)算符。
（2）比較（關(guān)系）運(yùn)算符。
（3）賦值運(yùn)算符。
（4）邏輯運(yùn)算符。
（5）位運(yùn)算符。
（6）成員運(yùn)算符。
（7）身份運(yùn)算符。
（8）運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)。
這么多，看來(lái)今天可以大開(kāi)眼界了，小萌心里一陣狂喜。
接下來(lái)讓我們一個(gè)一個(gè)學(xué)習(xí)吧！

1.算術(shù)運(yùn)算符

表為算術(shù)運(yùn)算符的描述和實(shí)例。假設(shè)變量a為10，變量b為5。

算術(shù)運(yùn)算符:

下面進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)。在交互模式輸入如下：

>>> a=10
>>> b=5
>>> print(a+b)
15
>>> print(a-b)
5
>>> print(a*b)
50
>>> print(a/b)
2.0
>>> print(a**b)
100000
>>> print(9//2)
4
>>> print(9.0//2.0)
4.0

此處的加、減、乘、除，取余、取整除前面都已經(jīng)做過(guò)詳細(xì)介紹，較好理解。但是冪運(yùn)算與數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)的乘方運(yùn)算的形式是不一樣的，是a 2 這樣的形式。有沒(méi)有更好的方式讓人更容易記住這個(gè)符號(hào)呢？
有一個(gè)很好的例子，為什么會(huì)出現(xiàn)32位和64位操作系統(tǒng)，并且現(xiàn)在大家都趨向于安裝64位的軟件。先看交互模式下的兩個(gè)輸入：

>>> 2**32/1024/1024/1024
4.0
>>> 2**64/1024/1024/1024
17179869184.0

第一個(gè)輸入，2**32是2的32次方，這是32位操作系統(tǒng)最大支持內(nèi)存的字節(jié)數(shù)，除以第一個(gè)1024是轉(zhuǎn)換為KB, 1KB=1024B，除以第二個(gè)1024是轉(zhuǎn)換為MB, 1MB=1024KB，除以第三個(gè)1024是轉(zhuǎn)換為GB, 1GB=1024MB。這個(gè)結(jié)果意味著32位操作系統(tǒng)最大只能支持4GB的內(nèi)存，現(xiàn)在手機(jī)都是4GB標(biāo)配了，電腦4GB怎么夠呢？所以大家都趨向于選擇64位操作系統(tǒng)了，64位操作系統(tǒng)能支持多大內(nèi)存，大家可以自行計(jì)算一下。

2.比較運(yùn)算符

表為比較運(yùn)算符的描述和實(shí)例。以下假設(shè)變量a為10、變量b為20。

比較運(yùn)算符

下面進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)。

>>> a=10
>>> b=20
>>> a==b
False
>>> a!=b
True
>>> a>b
False
>>> a<b
True
>>> a>=b
False
>>> a<=b
True
>>> a+10>=b
True
>>> a+10>b
False
>>> a<=b-10
True
>>> a<b-10
False
>>> a==b-10
True

小智：小萌，注意到比較運(yùn)算的特色了嗎？
小萌：比較運(yùn)算只返回True和False兩個(gè)值。
小智：對(duì)的，能看出比較運(yùn)算符兩邊的值和比較的結(jié)果有什么特色嗎，特別是對(duì)于==、<、>、<=、>=這5個(gè)比較運(yùn)算符的結(jié)果？
小萌：讓我仔細(xì)觀察觀察，對(duì)于這些比較運(yùn)算，只要左邊和右邊的操作數(shù)滿足操作符的條件，結(jié)果就是True，不滿足就是False。
小智：你理解的沒(méi)錯(cuò)，其實(shí)可以通俗地理解為，比較結(jié)構(gòu)符合大家的心里預(yù)期，結(jié)果就是True，不符合結(jié)果就是False。比如上面的例子中a<b，即10<20，符合大家的預(yù)期，就返回True；對(duì)于a==b，即10==20，大家一眼就能看出這兩者不相等，就返回False。
注意:在一些地方，會(huì)用1代表True、0代表False，這是正確也是合理的表示方式。大家可以理解為開(kāi)和關(guān)，就像我們?cè)谖锢碇兴鶎W(xué)的電流的打開(kāi)和關(guān)閉一樣。后面會(huì)有更多地方用1和0代表True和False。
另外，在Python 2中，有時(shí)會(huì)看到<>符號(hào)。和!=一樣，<>也表示不等于，在Python 3中已去除該符號(hào)。若以后看到<>運(yùn)算符，則使用的是Python 2。

3.賦值運(yùn)算符

表為賦值運(yùn)算符的描述和實(shí)例。假設(shè)變量a為10，變量b為20。

賦值運(yùn)算符：

下面進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)。

>>> a=10
>>> b=20
>>> c=0
>>> c=a+b
>>> print(c)
30
>>> c+=10
>>> print(c)
40
>>> c-=a
>>> print(c)
30
>>> c*=a
>>> print(c)
300
>>> c/=a
>>> print(c)
30.0
>>> c%=a
>>> print(c)
0.0
>>> c=a**5
>>> print(c)
100000
>>> c//=b
>>> print(b)
20
>>> print(c)
5000

3.位運(yùn)算符

位運(yùn)算符是把數(shù)字看作二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算的。表為Python中位運(yùn)算的描述和實(shí)例。假設(shè)變量a為60，變量b為13。

位運(yùn)算符：

下面進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)。

>>> a=60
>>> b=13
>>> c=0
>>> c=a&b
>>> print(c)
12
>>> c=a|b
>>> print(c)
61
>>> c=a^b
>>> print(c)
49
>>> c=~a
>>> print(c)
-61
>>> c=a<<2
>>> print(c)
240
>>> c=a>>2
>>> print(c)
15

4.邏輯運(yùn)算符

Python語(yǔ)言支持邏輯運(yùn)算符。表為邏輯運(yùn)算符的描述和實(shí)例，假設(shè)變量a為10，變量b為20。

邏輯運(yùn)算符：

下面進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)。

>>> a=10
>>> b=20
>>> a and b
20
>>> a or b
10
>>> not a
False
>>> not b
False
>>> not -1
False
>>> not False
True
>>> not True
False

5.成員運(yùn)算符

除了之前介紹的運(yùn)算符外，Python還支持成員運(yùn)算符，表為成員運(yùn)算符的描述和實(shí)例。

成員運(yùn)算符：

下面進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)。

>>> a=10
>>> b=5
>>> list=[1,2,3,4,5]
>>> print(a in list)
False
>>> print(a not in list)
True
>>> print(b in list)
True
>>> print(b not in list)
False

你可能會(huì)疑惑list是什么，list是一個(gè)集合，此處不做具體講解，后面章節(jié)會(huì)有詳細(xì)介紹。

6.身份運(yùn)算符

身份運(yùn)算符用于比較兩個(gè)對(duì)象的存儲(chǔ)單元，表為身份運(yùn)算符的描述和實(shí)例。

身份運(yùn)算符：

下面進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)。

>>> a=10
>>> b=10
>>> print(a is b)
True
>>> print(a is not b)
False
>>> b=20
>>> print(a is b)
False
>>> print(a is not b)
True

注意:后面已對(duì)變量b重新賦值，因而輸出結(jié)果與前面不太一致。

7.運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)

表列出了從最高到最低優(yōu)先級(jí)的所有運(yùn)算符。

運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)：

當(dāng)一個(gè)表達(dá)式中出現(xiàn)多個(gè)操作符時(shí)，求值的順序依賴于優(yōu)先級(jí)規(guī)則。Python遵守?cái)?shù)學(xué)操作符的傳統(tǒng)規(guī)則。
小萌，還記得數(shù)學(xué)里面操作符的傳統(tǒng)規(guī)則是怎樣的嗎？
恩，有括號(hào)先算括號(hào)里的，無(wú)論是括號(hào)里還是括號(hào)外的，都是先乘除、后加減。在Python中有更多操作運(yùn)算符，可以使用縮略詞PEMDAS幫助記憶部分規(guī)則。
（1）括號(hào)（Parentheses, P）擁有最高優(yōu)先級(jí)，可以強(qiáng)制表達(dá)式按照需要的順序求值，括號(hào)中的表達(dá)式會(huì)優(yōu)先執(zhí)行，也可以利用括號(hào)使得表達(dá)式更加易讀。
例如，對(duì)于一個(gè)表達(dá)式，想要執(zhí)行完加減后再做乘除運(yùn)算，交互模式輸入如下：

>>> a=20
>>> b=15
>>> c=10
>>> d=5
>>> e=0
>>> e=(a-b)*c/d
>>> print('(a-b)*c/d=',e)
(a-b)*c/d= 10.0

順利達(dá)到了我們想要的結(jié)果，如果不加括號(hào)會(huì)怎樣呢？

>>> e=a-b*c/d
>>> print('a-b*c/d=',e)
a-b*c/d= -10.0

結(jié)果與前面完全不同了，這里根據(jù)先乘除后加減進(jìn)行運(yùn)算。如果表達(dá)式比較長(zhǎng)，加上括號(hào)就可以使得表達(dá)式更易讀。

>>> e=a+b+c-c*d
>>> print('a+b+c-c*d=',e)
a+b+c-c*d= -5

以上輸入沒(méi)有加括號(hào)，表達(dá)式本身沒(méi)有問(wèn)題，但看起來(lái)不太直觀。如果進(jìn)行如下輸入：

>>> e=(a+b+c)-(c*d)
>>> print('(a+b+c)-(c*d)=',e)
(a+b+c)-(c*d)= -5

這樣看起來(lái)就非常直觀。運(yùn)算結(jié)果還是一樣的，但我們一看就能明白該表達(dá)式的執(zhí)行順序是怎樣的。
（2）乘方（Exponentiation, E）操作擁有次高的優(yōu)先級(jí)，例如：

>>> 2**1+2
4
>>> 2**(1+2)
8
>>> 2**2*3
12
>>> 2*2**3
16
>>> 2**(2*3)
64

以上結(jié)果解釋：2的一次方為1，加2后結(jié)果為4；1加2等于3，2的3次方結(jié)果為8；2的2次方為4，4乘以3等于12；2的3次方為8，2乘以8等于16；2乘以3等于6，2的6次方為64。
（3）乘法（Multiplication, M）和除法（Division, D）優(yōu)先級(jí)相同，并且高于有相同優(yōu)先級(jí)的加法（Addition, A）和減法（Subtraction, S），例如：

>>> a+b*c-d
165
>>> a*b/c+d
35.0

（4）優(yōu)先級(jí)相同的操作按照自左向右的順序求值（除了乘方外），例如：

>>> a+b-c+d
30
>>> a+b-c-d
20

其他運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)在實(shí)際使用時(shí)可以自行嘗試判斷。若通過(guò)觀察判斷不了，則可以在交互模式下通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷。