Python中的运算符

一、前言

在编程中，运算符（Operators） 是用于对变量和值执行操作的特殊符号。Python 提供了丰富的运算符种类，包括算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符等，这些运算符是编写程序时进行数据处理和逻辑判断的基础。

掌握 Python 中的各类运算符及其使用方法，对于理解程序逻辑、提升代码效率至关重要。

本文将带你深入了解：

• 运算符的基本概念；
• 各类常见运算符及其使用方式；
• 运算符的优先级与结合性；
• 实际开发中的应用场景；
• 常见误区与注意事项；

无论你是刚入门 Python 的新手，还是希望巩固基础的老手，这篇文章都将为你提供实用的知识点！

二、什么是运算符？

运算符是一种特殊的符号，用来对一个或多个操作数（Operands）执行特定的操作。

例如：

a = 5 + 3

在这个表达式中：

• + 是运算符；
• 5 和 3 是操作数；
• 整个表达式的值为 8；

根据功能不同，Python 中的运算符可以分为以下几类：

类型	描述
算术运算符	执行基本数学运算（加减乘除等）
比较（关系）运算符	比较两个值之间的大小关系
赋值运算符	将值赋给变量
逻辑运算符	对布尔值进行逻辑操作（与、或、非）
成员运算符	判断某个元素是否属于集合
身份运算符	判断两个对象是否指向同一内存地址
位运算符	对整数进行按位操作

三、算术运算符

✅ 常用算术运算符：

运算符	名称	示例	结果
+	加法	2 + 3	5
-	减法	5 - 2	3
*	乘法	4 * 3	12
/	除法（浮点）	10 / 3	3.333...
//	整除	10 // 3	3
%	取模（取余）	10 % 3	1
**	幂运算	2 ** 3	8

✅ 示例：

print(2 + 3)       # 输出：5
print(10 / 3)      # 输出：3.333...
print(10 // 3)     # 输出：3
print(10 % 3)      # 输出：1
print(2 ** 3)      # 输出：8

注意：

• / 返回的是浮点结果；
• // 只返回商的整数部分；
• % 常用于判断奇偶、循环索引等场景；

四、比较（关系）运算符

比较运算符用于比较两个值的大小关系，返回布尔值（True 或 False）。

✅ 常用比较运算符：

运算符	名称	示例	结果
==	等于	5 == 5	True
!=	不等于	5 != 3	True
>	大于	6 > 3	True
<	小于	2 < 4	True
>=	大于等于	5 >= 5	True
<=	小于等于	3 <= 2	False

✅ 示例：

x = 10
y = 5
print(x > y)       # True
print(x == y)      # False
print(y < x)       # True

注意：

• 比较字符串时，按照字符的 Unicode 值逐个比较；
• 比较列表、元组等结构时，会逐项比较；

五、赋值运算符

赋值运算符用于将值赋给变量。

✅ 常用赋值运算符：

运算符	等价表达式	示例
=	a = b	a = 5
+=	a = a + b	a += 3
-=	a = a - b	a -= 2
*=	a = a * b	a *= 4
/=	a = a / b	a /= 2
//=	a = a // b	a //= 3
%=	a = a % b	a %= 5
**=	a = a ** b	a **= 2

✅ 示例：

a = 10
a += 5   # 等价于 a = a + 5
print(a) # 输出：15

推荐使用复合赋值操作简化代码书写。

六、逻辑运算符

逻辑运算符用于组合多个条件表达式。

✅ 常用逻辑运算符：

运算符	功能	示例	结果
and	与（全为真才为真）	True and False	False
or	或（有一个为真即为真）	True or False	True
not	非（取反）	not True	False

✅ 示例：

age = 20
gender = 'male'

if age > 18 and gender == 'male':
    print("符合条件")
else:
    print("不符合条件")

注意：

• and 和 or 具有短路特性；
• not 常用于判断空值、反转布尔值；

七、成员运算符

用于判断某个元素是否存在于可迭代对象中（如字符串、列表、元组、字典等）。

✅ 成员运算符：

运算符	功能	示例	结果
in	是否包含	'a' in 'abc'	True
not in	是否不包含	'x' not in 'abc'	True

✅ 示例：

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
print('apple' in fruits)      # True
print('grape' not in fruits)  # True

常用于筛选、搜索、权限控制等场景。

八、身份运算符

用于判断两个对象是否引用同一个内存地址。

✅ 身份运算符：

运算符	功能	示例	结果
is	是否是同一对象	a is b	True/False
is not	是否不是同一对象	a is not b	True/False

✅ 示例：

a = [1, 2]
b = a
c = [1, 2]

print(a is b)        # True
print(a is c)        # False

注意：

• == 比较的是值；
• is 比较的是对象的身份（内存地址）；
• 建议只在判断 None 时使用 is；

九、位运算符

位运算符用于对整数的二进制形式进行操作。

✅ 常用位运算符：

运算符	名称	示例	说明
&	按位与	5 & 3	1
`	`	按位或	`5
^	异或	5 ^ 3	6
~	取反	~5	-6
<<	左移	5 << 1	10
>>	右移	5 >> 1	2

✅ 示例：

x = 5   # 二进制：0b101
y = 3   # 二进制：0b011

print(x & y)   # 0b001 → 1
print(x | y)   # 0b111 → 7
print(x ^ y)   # 0b110 → 6

位运算常用于底层开发、加密算法、性能优化等场景。

十、运算符优先级与结合性

✅ 运算符优先级（从高到低）：

优先级	运算符
1	()（括号）
2	**（幂）
3	~, +, -（单目运算）
4	*, /, //, %
5	+, -（双目运算）
6	<<, >>
7	&
8	^
9	`
10	==, !=, >, <, >=, <=
11	is, is not, in, not in
12	not
13	and
14	or

使用括号 () 可以改变运算顺序，提高代码可读性。

十一、实际开发中的常见应用场景

✅ 1. 条件判断与流程控制

score = int(input("请输入分数："))
if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

✅ 2. 数学计算与公式应用

radius = float(input("请输入圆的半径："))
area = 3.14159 * radius ** 2
print("圆的面积为：", area)

✅ 3. 数据筛选与处理

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
even_numbers = [n for n in numbers if n % 2 == 0]
print(even_numbers)

✅ 4. 字符串拼接与格式化输出

name = input("请输入你的名字：")
print("欢迎你，" + name + "！")

十二、注意事项与最佳实践

问题	建议
混淆 == 与 is	== 比较值，is 比较对象身份
忽略类型转换导致错误	输入默认是字符串，需手动转换为 int 或 float
表达式复杂不加括号	使用 () 明确运算顺序
使用 and/or 时忽略短路特性	特别是在函数调用中
忽略 not 的作用范围	使用括号避免歧义

十三、总结对比表

运算符类型	常见符号	主要用途
算术运算符	+, -, *, /, //, %, **	数学运算
比较运算符	==, !=, >, <, >=, <=	条件判断
赋值运算符	=, +=, -=, *=, /=	变量赋值
逻辑运算符	and, or, not	组合判断
成员运算符	in, not in	判断存在性
身份运算符	is, is not	判断对象身份
位运算符	&, `	, ^, ~, <<, >>`

十四、结语

感谢您的阅读！如果你有任何疑问或想要分享的经验，请在评论区留言交流！