本文實例講述了Python基本語法之運算符功能與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

前言

在前面的博文介紹了Python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之后，接下來結(jié)合Python操作符來對Python程序中的數(shù)據(jù)進行處理。操作符/運算符的使用，可簡潔地表示內(nèi)建類型的對象處理。主要是對程序中的數(shù)據(jù)進行邏輯操作、算術(shù)操作、比較操作等動作行為，本質(zhì)是將在程序中會非常常用的程序操作封裝成成類或函數(shù)后，再以字符的形式調(diào)用，使執(zhí)行程序語言更加簡潔和符合國際化。

軟件環(huán)境

• 操作系統(tǒng)
  • UbuntuKylin 14.04
• 軟件
  • Python 2.7.6
  • IPython 4.0.0

身份運算符

身份運算符用來判斷兩個變量的引用對象是否指向同一個內(nèi)存對象，即id(varibale1) ?= id(variable2)。
is：判斷兩個標(biāo)識符是不是引用自一個對象
is not：判斷兩個標(biāo)識符是不是引用自不同對象
需要注意的是： is 和 == 的意義并不相同。

In [11]: [] == []
Out[11]: True
In [12]: [] is []
Out[12]: False

概括性而言，is 是判斷兩個變量是否引用同一個對象，而 == 則是判斷兩個變量引用的對象的值是否一致。要很好的理解兩者間的區(qū)別需要從Python對象的三要素說起。

Python對象的三要素：id、type、value

• id：是對象的唯一標(biāo)識，是對象在內(nèi)存中的存儲地址。
• type：是對象的數(shù)據(jù)類型
• value：是對象的值，是對象在內(nèi)存中存放的數(shù)據(jù)。

其中is的判斷依據(jù)是對象的id，== 的判斷依據(jù)是對象value，例如：

In [25]: name1 = {'fan':'jmilk'}
In [26]: name2 = name1.copy()
In [27]: name1 == name2
Out[27]: True
In [28]: name1 is name2
Out[28]: False
In [29]: id(name1),id(name2)
Out[29]: (140197805793640, 140197805796720)

上述例子，name2是name1調(diào)用copy( )函數(shù)后返回的一個新的對象，所以兩者的id( )不相等，而兩個變量在內(nèi)存和中的vale卻是相等的。

算術(shù)運算符

**注：**Python除法需要注意的方面(Python 2.x版本，3.x版本不存在此問題)

1.Python中int型的數(shù)值相除，只能得到int型不會返回小數(shù)。若返回值需要精確到小數(shù)時，有兩種方法。

方法一：除數(shù)或被除數(shù)需要有一者為float型數(shù)值。

In [75]: float(1)/2
Out[75]: 0.5

方法二：import未來支持的語言特征division(精確除法)

Python的'/'除法默認使用截斷除(Truncating Division)，導(dǎo)入division模塊后，Python才會默認使用精確除法。當(dāng)導(dǎo)入了精確除后，若想再使用截斷除，可以使用取整除'//'，同時也被成為地板除。

In [92]: %%file testFloat.py
from __future__ import division
a = 1
b = 2
print a/b
  ....: print a//b
  ....:
Overwriting testFloat.py
In [93]: run testFloat.py
0.5
0

隨便介紹兩個內(nèi)建函數(shù)round(number[, ndigits])、divmod(x, y)

round(x[,n])：給定一個浮點數(shù)x，并按照指定精度返回一個浮點數(shù)對象，官方文檔如下：

In [109]: round.__doc__
Out[109]: 'round(number[, ndigits]) -> floating point number\n\nRound a number to a given precision in decimal digits (default 0 digits).\nThis always returns a floating point number. Precision may be negative.'

例子：

In [124]: round(1.11111111111,5)
Out[124]: 1.11111

除了使用這種方法獲取指定精度的浮點數(shù)外，還可以使用%格式化來輸出指定精度的浮雕數(shù)。

In [125]: a = 1.1111111111
In [126]: print '%.5f' %a
1.11111

%格式化可以非常靈活的得到滿足需求的輸出數(shù)據(jù)的格式，以后我們會繼續(xù)了解。

divmod(x, y)：計算x，y的取整除和余數(shù)，并以元組類型返回。官方文檔：

In [131]: divmod.__doc__
Out[131]: 'divmod(x, y) -> (quotient, remainder)\n\nReturn the tuple ((x-x%y)/y, x%y). Invariant: div*y + mod == x.'

例子：

In [133]: divmod(7,5)
Out[133]: (1, 2)

比較運算符

位移運算符

位移運算符是非常有效率的計算方法之一，在對數(shù)學(xué)運算和對程序執(zhí)行效率要求高的程序中推薦使用。除了位移運算符之外，Python的按位運算符也是非常有效率的一種數(shù)據(jù)處理方法，之后會詳細的介紹。

自變運算符

自變運算符可以減少一定的代碼量，更重要的是，使用自變運算符可以加快Python程序在內(nèi)存中的執(zhí)行效率。

值得注意的是：Python出于避免語法歧義的初衷，在Python語法中并沒有自增 i++ 或者 ++i的語法， ++i 只作用于數(shù)學(xué)運算操作符，如：

In [18]: i = 1
In [19]: ++i
Out[19]: 1
In [20]: +-i
Out[20]: -1
In [21]: --i
Out[21]: 1

順便來比較一下 i = i+1 、i += 1 、i++ 三者間執(zhí)行效率的高低(對一般編程語言而言)。

最低 i = i + 1

(1). 讀取右i的地址
(2). i+1
(3). 讀取左i的地址
(4). 將右i+1傳遞給左i，編譯器認為左右兩個i是不一致的。

其次 i += 1

(1). 讀取左i的地址
(2). i+1
(3). 將i+1傳遞給i自身，編譯器會認為只有同一個i

最高 i++

(1). 讀取i的地址
(2). 自增1

注意：在考慮到提升程序運行效率的同時，也要注意在使用i += 1的時候可以會莫名其妙的出現(xiàn)語法錯誤，這種時候可以考慮是否為數(shù)據(jù)類型的類型隱式轉(zhuǎn)換錯誤。
以上的比較只是針對一般的編程語言而言，在Python中因為存在可變對象和非可變對象，而且不存在i++自增語言。但是使用自變運算符，的確可以有效的減少代碼量和使程序更加簡潔。

位運算符

在Python中 | 、& 等運算符的意義不在于處理邏輯關(guān)系，而是二進制數(shù)據(jù)的位運算，數(shù)字以二進制形式的補碼存儲和計算，以原碼結(jié)果來顯示。若數(shù)字為正值，他的補碼就是原碼本身。若數(shù)字為負值，則他的補碼為源碼減一再按位取反。兩個數(shù)字的計算本質(zhì)是兩個二進制補碼的計算。

數(shù)字計算的實現(xiàn)原理：

1的原碼：0000 0001 ， 補碼： 0000 0001 （二進制的首個數(shù)字代表符號，不可以改變）
-1的原碼：1000 0001 ， 補碼：1111 1111

In [67]: -1 & 1
Out[67]: 1

即：

1111 1111
0000 0001
—————
0000 0001

其結(jié)果原碼為 0000 0001（正數(shù)的補碼就是原碼本身）

In [68]: -1 | 1
Out[68]: -1

即：

1111 1111
0000 0001
—————
1111 1111

其結(jié)果原碼為1000 0001（負數(shù)的原碼為補碼減一再按位取反，首個數(shù)字代表符號不可以改變）

所以，從數(shù)字計算的底層實現(xiàn)可以看出。位移運算符是計算效率非常高的一種計算方法，尤其可以避免類似執(zhí)行乘法時，所帶來的非常繁復(fù)的操作和實現(xiàn)過程。

邏輯運算符

在Python只能夠?qū)nd、or、not三種運算符用作于邏輯運算，而不像C、Java等編程語言中可以使用&、|、！，更加不能使用簡單邏輯于&&、簡單邏輯或||等邏輯運算符。由此可見，Python始終堅持著“只用一種最好的方法，來解決一個問題”的設(shè)計理念。

成員關(guān)系運算符

成員運算符能夠判斷一個指定對象是否是作為一個容器中的元素，由此來判斷兩個對象間的關(guān)系。
容器：包含了其他對象的引用的數(shù)據(jù)類型。

In [72]: 1 in list
Out[72]: True
In [73]: 4 in list
Out[73]: False
In [74]: 4 not in list
Out[74]: True
In [75]: 1 not in list
Out[75]: False

Python真值表

最后

運算符在程序中一直都充當(dāng)著非常重要的角色，可能是編程的過程中并不會完全用的上，但是建立一個由自己編寫起來的運算符文檔，在往后的程序編寫中會變得非常的方便。

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希望本文所述對大家Python程序設(shè)計有所幫助。

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