编程的本质就是数据和运算，数据由基本数据类型、数据结构来表示，运算就是对这些数据的各种操作，基本的加减乘除、是非判断、流程控制等等。这些操作就是今天我们要讲的运算符、表达式和语句。

前面我们学习Python的基本语法时，讲到了Python程序的

行

的概念，这个行再细分就是运算符(Operators)、运算对象(Operands)、表达式(Express)、语句(Statements)。

提示：运算和操作这两个概念在编程中往往是一样的

比如下面这一行代码：

a = 5; b = a + 7; c = a if a > b else b

先来分解一下这一行：

语句： 由表达式组成。此例共三条语句，用分号

;

分开，即一个物理行有三个逻辑行；

表达式： 由运算符和操作对象组成。此例中的表达式有

a + 7

,

a > b

等；

运算对象： 即各种对象。此例中的

a, b, c, 5, 7

等。

用一行表示它们的关系就是：

运算对象 + 运算符 -> 表达式 -> 语句

运算对象和运算符构成表达式，表达式构成语句

运算对象

运算对象就是由各种对象构成的集合，这些对象里面有些是

常量

，有些是

变量

。

常量

Python中的常量我们已经见过很多了，比如整数：

9, 7, 8

等等，浮点数：

3.14， 0.618

等等，字符串：

'猿人学Python'

，这些常量我们看到它们时就知道它们的意思，这就是字面意义上的常量。

字面意义上的常量就是按照它们的

字面意义

使用它们的值。比如，数字

8

总是代表它自己，它是一个常量，不能改变它的值。

变量

常量代表具有特定意义的对象，但不足以满足编程的需要。编程经常需要一种既可以存储数据有可以对它进行运算(操作)的东东，这个东东就是

变量

。编程中要经常使用变量，就需要给变量起个名字：变量名。变量名的起名规则就是前面讲Python基本语法时提到的

标识符

，忘了的小猿可以再去看看那一节。

最开始那一行Python代码中的

a, b, c

都是变量，而

5, 12, 5

就是它们各自存储的值。如果再来一句

a = a + 3

，

a

的值就变成了

8

，变量

a

的值就变了。

变量的赋值就是给变量一个值，比如

a = 3

，就是给a变量以3的值。

a = 3 # 把3赋值给a，此时a的值为3

b = a # 把a赋值给b，此时b的值等于a的值，也是3

c, d = a, b # 这是多重赋值，相当于 c = a; d = b

运算符

运算符就是对运算对象进行的具体运算名称。不同的运算符代表不同的运算，比如加减乘除。

通过Python shell可以方便的体验运算符的使用：

In [115]: 2 + 5

Out[115]: 7

In [116]: 8 * 9

Out[116]: 72

下面我们用一个表格来清晰的列出各种运算符及其用法。

运算符

名称

含义

示例

+

加

两个对象相加

2 + 5

得7；

'猿人学' + 'Python'

得到

'猿人学Python'

-

减

两数相减，或负数

10 - 5

得到5；

-3.1

表示负数。

*

乘

两数相乘，或字符串重复多次

3 * 7

得到21；

'py' * 2

得到

pypy

。

**

幂

返回x的y次幂

2**8

得256；

2.3**3

得12.167

/

除

两数相除

10 / 2

得到5；

10 / 3

得到 3.333333

//

向下取整除

两数相除，返回离商最近且小的整数。如果除数和被除数中有浮点数，返回的也是浮点数。

11 // 2

得到5；

-11 // 2

得到-6；

5 // 1.34

得到3.0.

%

模除

求余数

10 % 3

得到1；

10 % 3.3

得到0.1；

-10 % 3.3

得到3.2，因为

-10 // 3.3

得 -4，

-10 - 3.3*-4

得到3.2.

<<

左移

二进制操作，把数字的每个比特位向左移动特定位数(数字在内存中以二进制

0,1

表示)

2 << 3

得到16，

2

的二进制是：

00000010

，左移3位变成：

0b00010000

即16

>>

右移

把一个数的比特位向右移动特定位数

2 >> 1

得到1

&

位与

两数对应的比特位进行与操作

8 & 9

得8

`

`

位或

两数对应的比特位进行或操作

`8

9`得9

^

位异或

两数对应的比特位进行异或操作

8^9

得1

～

位反

一个数x的比特位全部取反，值为-(x+1)

~8

的 -9

<

小于

返回x是否小于y。所有比较运算符返回的不是

True

就是

False

8 < 9

得到

True

。

>

大于

返回x是否大于y

8 > 9

得到

False

。

<=

小于等于

返回x是否小于等于y

x = 2; y = 3; x <= y

返回

True

>=

大于等于

返回x是否大于等于y

x = 6; y = 4; x >= y

返回

True

==

等于

比较对象是否相等

2 == 2

返回

True

，

3 == 2

返回

False

，

'str' == 'str'

返回

True

!=

不等于比较对象是否不相等

1 != 3

返回

True

，

3 != 3

返回False

not

布尔

非

如果x是

True

则返回

False

；如果x是

False

则返回

True

x = False; not x

返回

True

。

and

布尔

与

x and y

如果x是

False

则返回

False

，否则返回y的布尔值

x = False; y = True; x and y

返回

False

，因为x是False。这种情况下，Python不再检验y的布尔值，因为and左边的x已经是False了，不管右边的y是真是假都不影响整个表达式的值，所以就不再去验证y是真是假。这叫做“短路求值”。

or

布尔

或

如果x是

True

则返回True，否则返回y的布尔值

x = True; y = False; x or y

返回True。这里同样适用“短路求值”

运算符优先级(Operator precedence)

小时候学数学的时候，我们知道先乘除后加减，比如要算

2 + 5 * 6

的话，先算

5 * 6

得到30， 再算

2 + 30

得到32. 也就是说，乘法运算符的优先级高于加法运算符。

下面的表格就是Python的运算符的优先级，从低到高排列，同一个单元格里面的运算符具有相同的优先级，这时候运算顺序从左到右。不过，还是建议大家通过使用圆括号来分组表达式(运算符和运算对象)，这样可以清楚的指出运算的先后顺序，同时也让程序更加易读。

运算符

描述

lambda

Lambda函数表达式

if-else

条件表达式

or

布尔或

and

布尔与

not

布尔非

in

,

not in

,

is

,

is not

,

<

,

<=

,

>

,

>=

,

!=

,

==

比较，包括成员测试和同一性测试

`

`

位或

^

位异或

&

位与

<<

,

>>

移位

+

,

-

加、减

*

,

@

,

/

,

//

,

%

乘，矩阵乘法，除，向下取整除，模除

+x

,

-x

,

~x

整数，负数，位非(位反)

**

幂运算符。它的绑定不如其右侧的算数或按位一元运算符紧密，所以，

2**-1

的值是0.5.

await

await表达式(asyncio中使用)

x[index]

,

x[index:index]

,

x(arguments...)

,

x.attribute

下标，切片，函数调用，属性引用

(expressions...)

,

[expressions...]

,

{key:value...}

,

{expressions...}

绑定或元组显示，列表显示，字典显示，集合显示

上面表格中有我们还没有接触到的运算符，这将会在后面的章节中讲解。

程序根据上表的顺序来进行运算，但是我们也可以通过圆括号来改变它们的计算顺序，比如

(2 + 7) * 3

中，就先计算圆括号里面的加法，然后再进行乘法。这个原则跟小学时学到的算术是一样的。

表达式(Expression)

表达式是一段可以计算为某个值的语法片段。换句话说，就是表达元素的累积，比如文字，名称，属性访问，运算符或函数调用，它们都返回一个值。与许多其它语言相比，并非所有语言结构都是表达式。还有一些语句不能用作表达式，比如

while

。

赋值

也是语句，但不是表达式。

从上面对表达式的定义来看，

a > 3

是表达式，

a = 3

不是表达式，而是赋值语句。

语句(Statements)

语句是程序段(一个代码“块”)的组成单位。一条语句可以是一个表达式或某个带有关键字的结构，例如

if

,

while

或

for

。

语句的例子：

a = 5 # 赋值语句

if a > 3: #条件语句，其中 a > 3是表达式

print('a > 3') #输出语句

总结

程序由语句组成；语句或是由表达式构成，或是赋值，或是

if

,

while

等关键字的结构；表达式由运算符和运算对象(数字、字符串等常量，变量等)组成，是语句的构成元素。