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Python逻辑运算符及其用法

高中数学中我们就学过逻辑运算,例如 p 为真命题,q 为假命题,那么“p且q”为假,“p或q”为真,“非q”为真。Python 也有类似的逻辑运算,请看下表:

表 1 Python 逻辑运算符及功能
逻辑运算符 含义 基本格式 说明
and 逻辑与运算,等价于数学中的“且” a and b 当 a 和 b 两个表达式都为真时,a and b 的结果才为真,否则为假。
or 逻辑或运算,等价于数学中的“或” a or b 当 a 和 b 两个表达式都为假时,a or b 的结果才是假,否则为真。
not 逻辑非运算,等价于数学中的“非” not a 如果 a 为真,那么 not a 的结果为假;如果 a 为假,那么 not a 的结果为真。相当于对 a 取反。

逻辑运算符一般和关系运算符结合使用,例如:

14>6 and 45.6 < 90

14>6 结果为 True,成立,45.6<90 结果为 False,不成立,所以整个表达式的结果为 False,也即不成立。

再看一个比较实用的例子:
age = int(input("请输入年龄:"))
height = int(input("请输入身高:"))

if age>=18 and age<=30 and height >=170 and height <= 185 :
    print("恭喜,你符合报考飞行员的条件")
else:
    print("抱歉,你不符合报考飞行员的条件")
可能的运行结果:

请输入年龄:23↙
请输入身高:178↙
恭喜,你符合报考飞行员的条件

打脸某些 Python 教程

有些不负责任的 Python 教程说:Python 逻辑运算符用于操作 bool 类型的表达式,执行结果也是 bool 类型,这两点其实都是错误的!

Python 逻辑运算符可以用来操作任何类型的表达式,不管表达式是不是 bool 类型;同时,逻辑运算的结果也不一定是 bool 类型,它也可以是任意类型。请看下面的例子:
print(100 and 200)
print(45 and 0)
print("" or "http://c.biancheng.net/python/")
print(18.5 or "http://c.biancheng.net/python/")
运行结果:

200
0
http://c.biancheng.net/python/
18.5

你看,本例中 and 和 or 运算符操作的都不是 bool 类型表达式,操作的结果也不是 bool 值。

逻辑运算符的本质

在 Python 中,and 和 or 不一定会计算右边表达式的值,有时候只计算左边表达式的值就能得到最终结果。

另外,and 和 or 运算符会将其中一个表达式的值作为最终结果,而不是将 True 或者 False 作为最终结果。

以上两点极其重要,了解这两点不会让你在使用逻辑运算的过程中产生疑惑。

对于 and 运算符,两边的值都为真时最终结果才为真,但是只要其中有一个值为假,那么最终结果就是假,所以 Python 按照下面的规则执行 and 运算:
  • 如果左边表达式的值为假,那么就不用计算右边表达式的值了,因为不管右边表达式的值是什么,都不会影响最终结果,最终结果都是假,此时 and 会把左边表达式的值作为最终结果。
  • 如果左边表达式的值为真,那么最终值是不能确定的,and 会继续计算右边表达式的值,并将右边表达式的值作为最终结果。

对于 or 运算符,情况是类似的,两边的值都为假时最终结果才为假,只要其中有一个值为真,那么最终结果就是真,所以 Python 按照下面的规则执行 or 运算:
  • 如果左边表达式的值为真,那么就不用计算右边表达式的值了,因为不管右边表达式的值是什么,都不会影响最终结果,最终结果都是真,此时 or 会把左边表达式的值作为最终结果。
  • 如果左边表达式的值为假,那么最终值是不能确定的,or 会继续计算右边表达式的值,并将右边表达式的值作为最终结果。

使用代码验证上面的结论:
url = "http://c.biancheng.net/cplus/"

print("----False and xxx-----")
print( False and print(url) )
print("----True and xxx-----")
print( True and print(url) )
print("----False or xxx-----")
print( False or print(url) )
print("----True or xxx-----")
print( True or print(url) )
运行结果:

----False and xxx-----
False
----True and xxx-----
http://c.biancheng.net/cplus/
None
----False or xxx-----
http://c.biancheng.net/cplus/
None
----True or xxx-----
True

第 4 行代码中,and 左边的值为假,不需要再执行右边的表达式了,所以 print(url) 没有任何输出。

第 6 行代码中,and 左边的值为真,还需要执行右边的表达式才能得到最终的结果,所以 print(url) 输出了一个网址。

第 8、10 行代码也是类似的。

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