• Python运算符优先级和结合性一览表

    优先级和结合性是 Python 表达式中比较重要的两个概念,它们决定了先执行表达式中的哪一部分。

    Python 运算符优先级

    所谓优先级,就是当多个运算符同时出现在一个表达式中时,先执行哪个运算符。

    例如对于表达式a + b * c,Python 会先计算乘法再计算加法;b * c的结果为 8,a + 8的结果为 24,所以 d 最终的值也是 24。先计算*再计算+,说明*的优先级高于+

    Python 支持几十种运算符,被划分成将近二十个优先级,有的运算符优先级不同,有的运算符优先级相同,请看下表。

    表 1 Python 运算符优先级和结合性一览表
    运算符说明 Python运算符 优先级 结合性 优先级顺序
    小括号 ( ) 19
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    索引运算符 x[i] 或 x[i1: i2 [:i3]] 18
    属性访问 x.attribute 17
    乘方 ** 16
    按位取反 ~ 15
    符号运算符 +(正号)、-(负号) 14
    乘除 *、/、//、% 13
    加减 +、- 12
    位移 >>、<< 11
    按位与 & 10
    按位异或 ^ 9
    按位或 | 8
    比较运算符 ==、!=、>、>=、<、<=  7
    is 运算符 is、is not 6
    in 运算符 in、not in 5
    逻辑非 not 4
    逻辑与 and 3
    逻辑或 or 2
    逗号运算符 exp1, exp2 1

    结果表1中的运算符优先级,我们尝试分析下面表达式的结果:

    4+4<<2

    +的优先级是 12,<<的优先级是 11,+的优先级高于<<,所以先执行 4+4,得到结果 8,再执行 8<<2,得到结果 32,这也是整个表达式的最终结果。

    像这种不好确定优先级的表达式,我们可以给子表达式加上( ),也就是写成下面的样子:

    (4+4) << 2

    这样看起来就一目了然了,不容易引起误解。

    当然,我们也可以使用( )改变程序的执行顺序,比如:

    4+(4<<2)

    则先执行 4<<2,得到结果 16,再执行 4+16,得到结果20。

    虽然 Python 运算符存在优先级的关系,但我不推荐过度依赖运算符的优先级,这会导致程序的可读性降低。因此,我建议读者:

    • 不要把一个表达式写得过于复杂,如果一个表达式过于复杂,可以尝试把它拆分来书写。
    • 不要过多地依赖运算符的优先级来控制表达式的执行顺序,这样可读性太差,应尽量使用( )来控制表达式的执行顺序。

    Python 运算符结合性

    所谓结合性,就是当一个表达式中出现多个优先级相同的运算符时,先执行哪个运算符:先执行左边的叫左结合性,先执行右边的叫右结合性。

    例如对于表达式对于100 / 25 * 16/*的优先级相同,应该先执行哪一个呢?这个时候就不能只依赖运算符优先级决定了,还要参考运算符的结合性。/*都具有左结合性,因此先执行左边的除法,再执行右边的乘法,最终结果是 64。

    Python 中大部分运算符都具有左结合性,也就是从左到右执行;只有 ** 乘方运算符、单目运算符(例如 not 逻辑非运算符)、赋值运算符和三目运算符例外,它们具有右结合性,也就是从右向左执行。表 1 中列出了所有 Python 运算符的结合性。

    总结

    当一个表达式中出现多个运算符时,Python 会先比较各个运算符的优先级,按照优先级从高到低的顺序依次执行;当遇到优先级相同的运算符时,再根据结合性决定先执行哪个运算符:如果是左结合性就先执行左边的运算符,如果是右结合性就先执行右边的运算符。

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