upd:

11.05.2023

30.2K

Операторы и выражения в Python

Содержание

Операторы сравнения
Логические операторы
Арифметические операторы
Операторы присваивания
Побитовые операторы
Операторы членства
Операторы тождественности
Приоритет операторов

Большинство строк программного кода представляют собой выражения. Например: 1 + 2 — это выражение. Выражение состоит из 2 частей:

Оператор (+) — функционал, представленный в виде символов (например + ==) или зарезервированных слов (например and not).
Операнды (1 и 2) — это данные, над которыми производится действия.

Выражение в Python состоит из оператора и операндов.

После того как Python-интерпретатор вычислит выражение, мы можем, как в примере выше, присвоить результат переменной sum. Или, например, сразу вывести результат на экран:

>>> print(1 + 2)
3

Операторы сравнения

Рассмотрим простой пример — 1 + 2 == 3.

Для проверки истинности данного условия, используется логический тип. Когда мы выполним данное выражение, в результате нам вернется True (истина) или False (ложь).

>>> 1 + 2 == 3
True

В данном примере мы используем один из операторов сравнения — "==" (равно). Всего в Python таких операторов 6:

== — равно;
!= — не равно;
> — больше;
< — меньше;
>= — больше или равно;
<= — меньше или равно.

>>> 1 == 2
False
>>> 1 != 2
True
>>> 1 > 2
False
>>> 1 < 2
True
>>> 1 >= 2
False
>>> 1 <= 2
True

Логические операторы

Правила выполнения логических операций соответствуют таблицам истинности. В Python 3 логических оператора:

or — логическое "ИЛИ";
and — логическое "И";
not — логическое отрицание.

>>> (1 + 1 == 2) or (2 * 2 == 5)
True
>>> (1 + 1 == 2) and (2 * 2 == 5)
False
>>> (1 + 1 == 2) and not (2 * 2 == 5)
True

Арифметические операторы

Арифметические операторы в Python производят арифметические операции над числами (сложение, вычитание, деление и т.д.);

+ — сложение;
- — вычитание;
* — умножение;
/ — деление;
// — целочисленное деление (возвращает только целую часть от деления, значение после запятой отбрасывается);
% — деление по модулю (возвращает остаток от деления);
** — возведение в степень.

>>> 1 + 2
3
>>> 1 - 2
-1
>>> 1 * 2
2
>>> 1 / 2
0.5
>>> 10 // 3
3
>>> 10 % 3
1
>>> 3 ** 2
9

Операторы присваивания

Операторы присваивания в Python работаю вполне очевидно — значение находящееся справа присваивается переменной, находящейся слева. Существует несколько разновидностей операторов присваивания:

= — значение правого операнда присвоится левому операнду;
+= — сумма левого и правого операнда присвоится левому операнду;
-= — разность левого и правого операнда присвоится левому операнду;
*= — произведение левого и правого операнда присвоится левому операнду;
/= — разделит левый операнд на правый и результат присвоится левому операнду;
//= — результат целочисленного деления левого операнда на правый операнд присвоится левому операнду;
%= — разделит левый операнд на правый по модулю и результат присвоится левому операнду;
**= — возведет левый операнд в степень правого и результат присвоится левому операнду.

>>> a = 10
>>> print(a)
10

>>> a = 10
>>> a += 1  # аналогично a = a + 1
>>> print(a)
11

>>> a = 10
>>> a -= 2  # аналогично a = a - 2
>>> print(a)
8

>>> a = 10
>>> a *= 2  # аналогично a = a * 2
>>> print(a)
20

>>> a = 10
>>> a /= 2  # аналогично a = a / 2
>>> print(a)
5.0

>>> a = 10
>>> a //= 3  # аналогично a = a // 2
>>> print(a)
3

>>> a = 10
>>> a %= 3  # аналогично a = a % 2
>>> print(a)
1

>>> a = 10
>>> a **= 2  # аналогично a = a ** 2
>>> print(a)
100

Python поддерживает не только обычное присваивание правого операнда левому, но и множественное присваивание.

>>> a, b, c = 1, "python", [1,2,3]
>>> print(a, b, c)
1 python [1, 2, 3]

С помощью такого присваивания можно поменять значения переменных между собой:

>>> a = 1
>>> b = 2
>>> a, b = b, a
>>> print(a, b)
2 1

Также с помощью множественного присваивания можно "распаковывать" строки (str), списки (list), кортежи (tuple) и словари (dict).

Распаковка особенно удобна, когда функция возвращает несколько значений в виде кортежа (tuple):

>>> def test_page():
	return 404, "Not found"

>>> code, message = test_page()
>>> print(code, message)
404 Not found

Главное условие распаковки – количество элементов должно совпадать

Если необходимо распаковать лишь несколько элементов, воспользуйтесь переменной со знаком "*":

>>> text = "deactivate"
>>> first, second, *other_letters = text
>>> print(first, second, other_letters)
d e ['a', 'c', 't', 'i', 'v', 'a', 't', 'e']

Побитовые операторы

Данные операторы предназначены для работы с данными в битовом (двоичном) формате. Про битовые операции смотрите статью на википедии.

~ — побитовое отрицание (для него требуется только один операнд);
& — побитовое "И";
| — побитовое "ИЛИ";
^ — исключающее "ИЛИ";
<< — побитовый сдвиг влево;
>> — побитовый сдвиг вправо.

>>> a = 11
>>> b = 34

>>> a & b
2
>>> a | b
43
>>> (a ^ b)
41
>>> ~a
-12
>>> a << 1
22
>>> a >> 2
5

Операторы членства

В Python существует всего 2 оператора принадлежности — in и not in и предназначены они для проверки наличия элемента в строке (str), списке (list), словаре (dict) или кортеже (tuple).

in — возвращает True если элемент присутствует в последовательности;
not in — возвращает True если элемент отсутствует в последовательности.

>>> "host" in "host=local"
True
>>> 2 in [1,2,4,5]
True
>>> "one" in {"one": 1, "two": 1}  # в словаре проверка по ключам
True
>>> True in ("string", 2, True)
True
>>> "str" not in ("string", 2, True)
True

Операторы тождественности

Данные операторы сравнивают размещение двух объектов в памяти.

is — возвращает True если оба операнда указывают на один и тот же объект;
is not — возвращает True если оба операнда указывают на разные объекты.

>>> x = 5
>>> type(x) is int
True

>>> x = 5.1
>>> type(x) is int
False

>>> x = [1, 2, 3]  # id(x) = 64620552
>>> y = [1, 2, 3]  # id(y) = 60529960
>>> x is y
False

Приоритет операторов

Таблица приоритетов операторов в Python показана ниже.

Таблица приоритетов выполнения операторов в Python.

Элементы отсортированы по убыванию, с высокого приоритета к более низкому. В комбинациях с несколькими операторами, оператор с большим приоритетом выполняется первым.

Например, в выражении 1 + 2 ** 2 * 10 сначала выполнится возведение в степень, далее умножение, потом сложение. Итого результат: 41.