Python语言中的运算符 | 24TH 字觉空间

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Jun 16, 2025

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Python 语言支持很多种运算符，下面的表格按照运算符的优先级从高到低，对 Python 中的运算符进行了罗列。有了变量和运算符，我们就可以构造各种各样的表达式来解决实际问题。在计算机科学中，**表达式是计算机程序中的句法实体，它由一个或多个常量、变量、函数和运算符组合而成，编程语言可以对其进行解释和计算以得到另一个值**。不理解这句话没有关系，但是一定要知道，不管使用什么样的编程语言，构造表达式都是非常重要的。

算术运算符

Python 中的算术运算符非常丰富，除了大家最为熟悉的加、减、乘、除之外，还有整除运算符、求模（求余数）运算符和求幂运算符。下面的例子为大家展示了算术运算符的使用。

算术运算需要先乘除后加减，这一点跟数学课本中讲的知识没有区别，也就是说乘除法的运算优先级是高于加减法的。如果还有求幂运算，求幂运算的优先级是高于乘除法的。如果想改变算术运算的执行顺序，可以使用英文输入法状态下的圆括号（小括号），写在圆括号中的表达式会被优先执行，如下面的例子所示。

赋值运算符

赋值运算符应该是最为常见的运算符，它的作用是将右边的值赋给左边的变量。赋值运算符还可以跟上面的算术运算符放在一起，组合成复合赋值运算符，例如：a += b相当于a = a + b，a *= a + 2相当于a = a * (a + 2)。下面的例子演示了赋值运算符和复合赋值运算符的使用。

赋值运算构成的表达式本身不产生任何值，也就是说，如果你把一个赋值表达式放到print函数中试图输出表达式的值，将会产生语法错误。为了解决这个问题，Python 3.8 中引入了一个新的赋值运算符:=，我们称之为海象运算符，大家可以猜一猜它为什么叫这个名字。海象运算符也是将运算符右侧的值赋值给左边的变量，与赋值运算符不同的是，运算符右侧的值也是整个表达式的值，看看下面的代码大家就明白了。

> **提示**：上面第 8 行代码如果不注释掉，运行代码会看到`SyntaxError: invalid syntax`错误信息，注意，这行代码中我们给`a = 10`加上了圆括号，如果不小心写成了`print(a = 10)`，会看到`TypeError: 'a' is an invalid keyword argument for print()`错误信息，后面讲到函数的时候，大家就会明白这个错误提示是什么意思了。

比较运算符和逻辑运算符

比较运算符也称为关系运算符，包括`==`、`!=`、`<`、`>`、`<=`、`>=`，我相信大家一看就能懂。需要提醒的是比较相等用的是`==`，请注意这里是两个等号，因为`=`是赋值运算符，我们在上面刚刚讲到过。比较不相等用的是`!=`，跟数学课本中使用的$\small{\neq}$并不相同，Python 2 中曾经使用过`<>`来表示不等于，在 Python 3 中使用`<>`会引发`SyntaxError`（语法错误）。比较运算符会产生布尔值，要么是`True`，要么是`False`。逻辑运算符有三个，分别是`and`、`or`和`not`。`and`字面意思是“而且”，所以`and`运算符会连接两个布尔值或者产生布尔值的表达式，如果两边的布尔值都是`True`，那么运算的结果就是`True`；左右两边的布尔值有一个是`False`，最终的运算结果就是`False`。当然，如果`and`运算符左边的布尔值是`False`，不管右边的布尔值是什么，最终的结果都是`False`，这时运算符右边的布尔值会被跳过（专业的说法叫短路处理，如果`and`右边是一个表达式，那么这个表达式不会执行）。`or`字面意思是“或者”，所以`or`运算符也会连接两个布尔值或产生布尔值的表达式，如果两边的布尔值有任意一个是`True`，那么最终的结果就是`True`。当然，`or`运算符也是有短路功能的，当它左边的布尔值为`True`的情况下，右边的布尔值会被短路（如果`or`右边是一个表达式，那么这个表达式不会执行）。`not`运算符的后面可以跟一个布尔值，如果`not`后面的布尔值或表达式是`True`，那么运算的结果就是`False`；如果`not`后面的布尔值或表达式是`False`，那么运算的结果就是`True`。

> **说明**：比较运算符的优先级高于赋值运算符，所以上面的`flag0 = 1 == 1`先做`1 == 1`产生布尔值`True`，再将这个值赋值给变量`flag0`。`print`函数可以输出多个值，多个值之间可以用`,`进行分隔，输出的内容默认以空格分开。

运算符和表达式应用

例子1：华氏温度转摄氏温度

> **要求**：输入华氏温度将其转换为摄氏温度，华氏温度到摄氏温度的转换公式为： $\small{C = (F - 32) / 1.8}$ 。

> **说明**：上面代码中的`input`函数用于从键盘接收用户输入，由于输入的都是字符串，如果想处理成浮点小数来做后续的运算，可以用我们上一课讲解的类型转换的方法，用`float`函数将`str`类型处理成`float`类型。

上面的代码中，我们对`print`函数输出的内容进行了格式化处理，`print`输出的字符串中有两个`%.1f`占位符，这两个占位符会被`%`之后的`(f, c)`中的两个`float`类型的变量值给替换掉，浮点数小数点后保留1位有效数字。如果字符串中有`%d`占位符，那么我们会用`int`类型的值替换掉它，如果字符串中有`%s`占位符，那么它会被`str`类型的值替换掉。除了上面格式化输出的方式外，Python 中还可以用下面的办法来格式化输出，我们给出一个带占位符的字符串，字符串前面的`f`表示这个字符串是需要格式化处理的，其中的`{f:.1f}`和`{c:.1f}`可以先看成是`{f}`和`{c}`，表示输出时会用变量`f`和变量`c`的值替换掉这两个占位符，后面的`:.1f`表示这是一个浮点数，小数点后保留1位有效数字。

例子2：计算圆的周长和面积

> **要求**：输入一个圆的半径（$\small{r}$），计算出它的周长（ $\small{2 \pi r}$ ）和面积（ $\small{\pi r^{2}}$ ）。

Python 中有一个名为math 的内置模块，该模块中定义了名为pi的变量，它的值就是圆周率。如果要使用 Python 内置的这个pi，我们可以对上面的代码稍作修改。

> **说明**：上面代码中的`import math`表示导入`math`模块，导入该模块以后，才能用`math.pi`得到圆周率的值。

这里其实还有一种格式化输出的方式，是 Python 3.8 中增加的新特性，大家直接看下面的代码就明白了。

> **说明**：假如变量`a`的值是`9.87`，那么字符串`f'{a = }'`的值是`a = 9.87`；而字符串`f'{a = :.1f}'`的值是`a = 9.9`。这种格式化输出的方式会同时输出变量名和变量值。

例子3：判断闰年

要求：输入一个 1582 年以后的年份，判断该年份是不是闰年。

> **说明**：对于格里历（Gregorian calendar），即今天我们使用的公历，判断闰年的规则是：1. 公元年份非 4 的倍数是平年；2. 公元年份为 4 的倍数但非 100 的倍数是闰年；3. 公元年份为 400 的倍数是闰年。格里历是由教皇格里高利十三世在 1582 年 10 月引入的，作为对儒略历（Julian calendar）的修改和替代，我们在输入年份时要注意这一点。上面的代码通过`%`来判断`year`是不是`4`的倍数、`100`的倍数、`400`的倍数，然后用`and`和`or`运算符将三个条件组装在一起，前两个条件要同时满足，第三个条件跟前两个条件的组合只需满足其中之一。