Python 运算符

Begindev 编辑部 March 25, 2026

运算符是任何编程语言的骨架，它们允许我们执行计算、比较数据，并控制程序的运行流程。

在 Python 中，运算符 (Operators) 是特殊的符号，用于执行算术、比较或逻辑运算。理解如何高效地使用这些运算符，是编写健壮且高效代码的关键。

本章将为你全面概述 Python 中的算术、比较和逻辑运算符，为你赋予在程序中操作数据和做决策的能力。

1. 算术运算符 (Arithmetic Operators)

算术运算符用于执行数学计算。Python 支持多种算术运算符，每种都有其特定的功能。

1.1 基础算术运算符

加法 (+)：将两个操作数相加。

x = 5
y = 3
sum_result = x + y  # 结果为 8
print(sum_result)

减法 (-)：从第一个操作数中减去第二个。

x = 5
y = 3
difference_result = x - y  # 结果为 2
print(difference_result)

乘法 (*)：将两个操作数相乘。

x = 5
y = 3
product_result = x * y  # 结果为 15
print(product_result)

除法 (/)：用第一个操作数除以第二个。注意：这始终会产生一个浮点数结果，即使两个操作数都是整数。

x = 5
y = 3
division_result = x / y  # 结果约为 1.6666666666666667
print(division_result)

1.2 进阶算术运算符

整除、向下取整 (//)：执行除法，但只返回向下取整后的整数部分（即小于或等于结果的最大整数）。

x = 5
y = 3
print(x // y)  # 输出: 1

# 注意负数向下取整的情况：-1.66 向下取整是 -2
x = -5
print(x // y)  # 输出: -2

取模、求余数 (%)：返回除法运算后的余数。

x = 5
y = 3
modulus_result = x % y  # 5 除以 3 商 1 余 2，结果为 2
print(modulus_result)

真实场景示例：判断一个数字是奇数还是偶数。如果 number % 2 等于 0，则是偶数；否则是奇数。

幂运算、指数 (**)：计算第一个操作数的第二个操作数次方。

x = 5
y = 3
exponentiation_result = x ** y  # 5 的 3 次方 (5 * 5 * 5)，结果为 125
print(exponentiation_result)

1.3 运算符优先级 (PEMDAS)

当一个表达式包含多个运算符时，Python 会遵循特定的运算顺序，这与数学中的规则一致，通常可以简记为 PEMDAS：

Parentheses：括号 () 最高优先级
Exponents：指数 **
Multiplication / Division：乘 *、除 /、整除 //、取模 %（从左到右）
Addition / Subtraction：加 +、减 -（从左到右）

最佳实践：即使不严格需要，也强烈建议使用括号来显式定义运算顺序。这能极大地提高代码的可读性，避免逻辑错误。

result = 5 + 3 * 2  # 乘法先于加法执行，结果是 11
print(result)

result = (5 + 3) * 2  # 括号强制加法先执行，结果是 16
print(result)

2. 比较运算符 (Comparison Operators)

比较运算符用于对比两个值，并根据它们之间的关系返回一个布尔值（True 真或 False 假）。

2.1 比较运算符类型

等于 (==)：如果两边的值相等，返回 True。(注意不要与赋值符 = 混淆)

x = 5
y = 5
print(x == y)  # 输出: True

不等于 (!=)：如果两边的值不相等，返回 True。

x = 5
y = 10
print(x != y)  # 输出: True

大于 (>) 和 小于 (<)：判断左侧是否严格大于或小于右侧。

x = 5
y = 3
print(x > y)   # 输出: True
print(x < y)   # 输出: False

大于等于 (>=) 和 小于等于 (<=)：包含等于的情况。

x = 5
y = 5
print(x >= y)  # 输出: True
print(x <= y)  # 输出: True

2.2 跨数据类型的比较注意事项

虽然比较运算符可以用于不同的数据类型，但必须了解 Python 的处理机制：

数字：基于其数值大小进行比较（整数和浮点数可以混合比较）。
字符串：按字典序（基于字符的 Unicode 值）逐字比较。

print("apple" < "banana")  # 输出: True，因为字母 'a' 在 'b' 前面

混合类型：比较不同的数据类型（如比较字符串和整数 "5" > 3）在 Python 3 中通常会直接抛出 TypeError 报错。请确保比较的值属于同一类型。

3. 逻辑运算符 (Logical Operators)

逻辑运算符用于组合或修改布尔表达式。它们是你在代码中构建复杂判断条件的基石。

3.1 逻辑运算符类型

and (与)：只有当两边的条件都为 True 时，结果才为 True。

x = 5
y = 3

# 两个条件都成立，返回 True
print(x > 0 and y < 10)  # 输出: True

# 有一个条件不成立，返回 False
print(x > 0 and y > 10)  # 输出: False

真实场景示例：在允许用户访问特定功能之前，检查用户是否“已登录” 并且 (and) “具有管理员权限”。

or (或)：只要两边至少有一个条件为 True，结果就为 True。

x = 5
y = 3

# 只要 y < 10 成立，整个表达式就为 True
print(x < 0 or y < 10)   # 输出: True

# 两个条件都不成立，返回 False
print(x < 0 or y > 10)   # 输出: False

真实场景示例：如果用户的“邮箱未验证” 或者 (or) “手机号未验证”，就向他们发送提醒通知。

not (非)：反转操作数的布尔值。真变假，假变真。

condition = True
print(not condition)  # 输出: False

真实场景示例：检查用户是否 不是 (not) 管理员，如果是，则将其重定向到普通用户界面。

3.2 组合逻辑运算符与“短路求值”

你可以将逻辑运算符组合起来创建极其复杂的条件，使用括号可以控制计算顺序。

x = 5
y = 3
z = 10
# (True and True) or True -> True or True -> True
result = (x > 0 and y < 5) or z == 10  
print(result) # 输出: True

核心机制：短路求值 (Short-Circuit Evaluation)
Python 在处理逻辑运算符时非常聪明，它采用“短路”机制以提升性能并防止报错：

对于 and：如果第一个条件是 False，Python 就不会再去看第二个条件，因为它已经断定整个结果必然是 False。
对于 or：如果第一个条件是 True，Python 就不会再去看第二个条件，因为整个结果必然已经是 True 了。

def some_function():
    print("这个函数被调用了！")
    return True

x = 5

# 由于 x < 0 为 False，在 'and' 运算中结果注定为 False。
# 因此 some_function() 根本不会被执行。
result = x < 0 and some_function() 

# 由于 x > 0 为 True，在 'or' 运算中结果注定为 True。
# 因此 some_function() 依然不会被执行。
result = x > 0 or some_function()