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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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