6. Python的运算符¶
常用运算符¶
常用运算符详细介绍见下表：
| 运算符 | 名称 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|---|
| + | 加 | 两个对象相加 | >>> 1+2 结果为 3 >>> 'ab'+'cd' 结果为 'abcd'
|
| - | 减 | 两个对象相减 | >>> 2-1 结果为 1 >>> 1-2 结果为 -1
|
| * | 乘 | 两个数相乘或重复字符 | >>> 3*4 结果为 12 >>> "-"*6 结果为 '------'
|
| ** | 幂 | x**y 返回x的y次幂 | >>> 3**4 结果为 81 同 pow(3,4) = 81
|
| / | 除以 | x/y x除以y | >>> 4/2 结果为 2.0 >>> 4.0/2 结果为 2.0
|
| // | 取整除 | 返回商的整数部分 | >>> 4//2结果为2 >>> 4//3结果为1 >>> 4//3.0结果为1.0 >>> 4//2.0结果为2.0
|
| % | 取模 | 返回除法的余数 | >>> 4%2.0结果为0.0 >>> 4%3.0结果为1.0 >>> 4%3结果为1 >>> 4%2结果为0
|
| << | 左移 | x<<y 把x的二进制数值左移y位 | >>> 2<<1结果为4 >>> 2<<2结果为8
|
| >> | 右移 | x>>y 把x的二进制数值右移y位 | >>> 16>>1结果为8 >>> 16>>2结果为4 >>> 16>>3结果为2 >>> 16>>4结果为1
|
| & | 按位与 | 数的按位与(同时为1则为1，否则为0) | |
| | | 按位或 | 数的按位或(只要有1则为1，否则为0) | |
| ^ | 按位异或 | 数的按位异或(异则为1，同则为0) | |
| ~ | 按位翻转 | x的按位翻转为-(x+1) |
运算符有优先级，但建议使用圆括号来分组运算符和操作数，使程序尽可能的易读。
按位与、按位或、按位异或、按位翻转¶
下面详细介绍按位与、按位或、按位异或、按位翻转的求值过程。
分别求3与5，3与-5，-3与5，-3与-5的按位与、按位或、按位异或的值。
正数:
3的原码 = 反码 = 补码 [0000 0011]
5的原码 = 反码 = 补码 [0000 0101]
负数:
原码：
-3的原码 [1000 0011]
-5的原码 [1000 0101]
反码：原码符号位不变，其余各位取反
-3的反码 [1111 1100]
-5的反码 [1111 1010]
补码：原码符号位不变，其余各位取反，再加1（即原码的反码+1）
-3的补码 [1111 1101]
-5的补码 [1111 1011]
将补码放在一起，便于观察:
3 [0000 0011]
5 [0000 0101]
-3 [1111 1101]
-5 [1111 1011]
求值：
使用补码进行运算，最后结果还是补码:
按位与 按位或 按位异或
数值3与5 [0000 0001] [0000 0111] [0000 0110]
数值3与-5 [0000 0011] [1111 1011] [1111 1000]
数值-3与5 [0000 0101] [1111 1101] [1111 1000]
数值-3与-5 [1111 1001] [1111 1111] [0000 0110]
再根据补码求原码，先求反码，正数不变，负数符号位不变，其他取反:
按位与 按位或 按位异或
数值3与5 [0000 0001] [0000 0111] [0000 0110]
数值3与-5 [0000 0011] [1000 0100] [1000 0111]
数值-3与5 [0000 0101] [1000 0010] [1000 0111]
数值-3与-5 [1000 0110] [1000 0000] [0111 1001]
再根据补码求原码，正数不变，负数再+1:
按位与 按位或 按位异或
数值3与5 [0000 0001]=1 [0000 0111]=7 [0000 0110]=6 对
数值3与-5 [0000 0011]=3 [1000 0101]=-5 [1000 1000]=-8 对
数值-3与5 [0000 0101]=5 [1000 0011]=-3 [1000 1000]=-8 对
数值-3与-5 [1000 0111]=-7 [1000 0001]=-1 [0000 0110]=6 对
使用python执行命令验证:
按位与：
>>> 3&5
1
>>> 3&-5
3
>>> -3&5
5
>>> -3&-5
-7
按位或：
>>> 3|5
7
>>> 3|-5
-5
>>> -3|5
-3
>>> -3|-5
-1
按位异或：
>>> 3^5
6
>>> 3^-5
-8
>>> -3^5
-8
>>> -3^-5
6
下面对3，5，-3，-5求按位翻转的值。
刚刚已经获取了4个数的补码，如下：
将补码放在一起，便于观察:
3 [0000 0011]
5 [0000 0101]
-3 [1111 1101]
-5 [1111 1011]
按位反转后的补码:
3 [1111 1100]
5 [1111 1010]
-3 [0000 0010]
-5 [0000 0100]
求补码的反码，正数不变，负数符号位不变，其他位取反:
3 [1000 0011]
5 [1000 0101]
-3 [0000 0010]
-5 [0000 0100]
求补码的原码，正数不变，负数符号位不变，+1:
3 [1000 0100]=-4 对
5 [1000 0110]=-6 对
-3 [0000 0010]=2 对
-5 [0000 0100]=4 对
使用python执行命令验证:
>>> ~3
-4
>>> ~5
-6
>>> ~-3
2
>>> ~-5
4