Python3新手教程 —— 基本类型的运算

基本类型的运算

基本类型是指int、float、bool这三种类型，它们之间的运算是最基础且最直接的，需要读者熟练掌握。在计算机语言中，所谓的运算并不局限于数学中的运算，而是广义的通过运算符连接多个变量来表示某种变量计算的表达式。在Python中运算符可能连接两个变量，也可能只作用于单个变量，前者称为双元运算符，后者称为单元运算符。同时，运算符可能由不只一个字符构成，注意字符之间不可以有空格，必须紧密相连。但是运算符和连接的变量之间可以有任意多个空格，或者没有空格。个人习惯上单元运算符紧连变量，而双元运算符会和连接的两个变量都有一个空格间隔。

整型间的运算

• 数学运算类：+、-、*、/、//、**分别表示加、减、乘、除、扫地除、幂次。
• 二进制操作类：<<、>>、&、|、^、~分别表示左移、右移、按位取与、按位取非、按位取异或、按位取非。该类本文不作讲解，在大部分场景下都用不到，在基础教程更新结束后再介绍。
• 比较逻辑类：>、>=、<、<=、==、!=分别表示严格大于、大于等于、严格小于、小于等于、相等、不等。
• 取负：-（注意与减运算-的区别，这里是单元运算符）

除与扫地除

在Python中整型的除法会得到浮点型，而扫地除实际上就是除完后再进行下取整，例如3 // 2的结果是1，类型是整型。

比较逻辑类

这一类比较直观，就是判断两数的大小关系，注意其结果类型是布尔型。

特别注意，新手经常犯的错误，老手也可能会犯，就是比较两个变量相等的运算符是==，而不是=，因为=用作了赋值，要避免歧义。

取负

虽然说在数学上和减区别不大，但对于Python来说一个是单元运算符，一个是多元运算符，是有一定区别的，建议读者加以区分，保持严谨。

代码示例

print(2 + 3, 2 - 3, 2 * 3, 2 / 3, 2 // 3, 2 ** 3)
print(2 >> 3, 2 << 3, 2 & 3, 2 | 3, 2 ^ 3, ~2, ~3)
print(2 > 3, 2 >= 3, 2 < 3, 2 <= 3, 2 == 3, 2 != 3)
print(-2, -3)

会得到运行结果：

5 -1 6 0.6666666666666666 0 8
0 16 2 3 1 -3 -4
False False True True False True
-2 -3

浮点型间的运算

浮点型的运算和整型十分类似，这里列出几个区别：

• 没有二进制类运算
• 除了逻辑类其他结果类型都是浮点型，包括扫地除

代码示例

print(2.1 + 3.2, 2.1 - 3.2, 2.1 * 3.2, 2.1 / 3.2, 2.1 // 3.2, 2.1 ** 3.2)
print(2.1 > 3.2, 2.1 >= 3.2, 2.1 < 3.2, 2.1 <= 3.2, 2.1 == 3.2, 2.1 != 3.2)
print(-2.1, -3.2)

会得到运行结果：

5.300000000000001 -1.1 6.720000000000001 0.65625 0.0 10.74241047739471
False False True True False True
-2.1 -3.2

整型与浮点型间的运算

大家只需要看作先将整型转化为浮点型再进行浮点型间的运算即可。

布尔型间的运算

布尔型间的运算和整数间的二进制类运算一样，有与、或、异或、非四种。与、或、异或的运算符都是一致的，即&、|、^，而非的运算符是!（因为如果将True视作1，False视作0，那么前三个运算就是整数的运算，但是~1会得到-2，因此要专门用!表示非）。

如果读者不知道与、或、异或是什么意思，可以参照如下表格

变量1	变量2	与运算	或运算	异或运算
False	False	False	False	False
False	True	False	True	True
True	True	True	True	False

当然非运算是单元运算，把False变为True、True变为False。

比较特别的是，Python为常用的逻辑运算设置了对应的等价的关键字：

关键字	运算符
and	&
or	`
not	!

通常我们会使用关键字来表示逻辑关系。

转化为布尔型

为了方便检验一个变量是否为空，Python为每个内置类型都可以转换为布尔型，并且只有在转化的变量在其类型的意义上是空的或者零才会变为False，其他情况下都是True。例如：

print(bool(0), bool(10))
print(bool(0.0), bool(10.0))
print(bool(''), bool('Hello World!'))

每一条语句输出的都是False True。

赋值运算

除了比较类运算外和单元运算外，其余的运算都将两个同类型的变量计算为一个同类型的结果。有时候我们希望立刻用这个结果赋给参与计算的两个变量中的一个，此时就可以使用赋值运算。赋值运算符就是原本的运算符紧跟一个=，例如：

x = 2
x += 1
print(x)

会得到输出3。也就是说，x += y等价于x = x + y。同理，还有-=、/=、&=、>>=等等赋值运算。

严格来说，赋值运算并不是运算，因为其构成一条语句，并没有运算结果。

本文复习

• 运算是什么

  • 什么是单元运算和双元运算

• 整型间的运算有哪些

  • 扫地除是什么
  • 判断两变量是否相等的运算符是什么

• 浮点型间的运算有哪些

  • 浮点型和整型运算的规则是什么

• 布尔型间的运算有哪些

  • 哪些运算有对应的关键字替代

• 什么是赋值运算