1. 引言

运算符是编程语言中用于执行各种运算的符号或关键字。Python 提供了丰富的运算符，涵盖了算术、比较、赋值、逻辑、位运算、成员关系、身份判断等多个方面。掌握这些运算符是编写高效、简洁 Python 代码的基础。本文将系统性地介绍 Python 中的各类运算符，并通过示例代码帮助读者深入理解其用法和特性。

2. 算术运算符

算术运算符用于执行基本的数学运算。

运算符	描述	示例	结果
+	加法	5 + 3	8
-	减法	10 - 4	6
*	乘法	7 * 2	14
/	除法（浮点数）	10 / 3	3.333...
//	整除（向下取整）	10 // 3	3
%	取模（求余）	10 % 3	1
**	幂运算	2 ** 3	8

# 算术运算符示例
a = 6
b = 2

print(a + b)       #8
print(a - b)       #4
print(a * b)       #12
print(b ** a)      #64
print(a / b)       #3.0
print(a // b)      #3
print(a % b)       #0

3. 比较运算符

比较运算符用于比较两个值，返回布尔值 True 或 False。

运算符	描述	示例	结果
==	等于	5 == 5	True
!=	不等于	5 != 3	True
>	大于	10 > 5	True
<	小于	3 < 7	True
>=	大于等于	5 >= 5	True
<=	小于等于	4 <= 6	True

# 比较运算符示例
x = 10
y = 20
print(x == y)    # False
print(x != y)    # True
print(x > y)     # False
print(x < y)     # True
print(x >= 10)   # True
print(y <= 20)   # True

4. 赋值运算符

赋值运算符用于给变量赋值，并支持复合赋值运算。

运算符	描述	等价于	示例
=	基本赋值	-	x = 5
+=	加后赋值	x = x + y	x += y
-=	减后赋值	x = x - y	x -= y
*=	乘后赋值	x = x * y	x *= y
/=	除后赋值	x = x / y	x /= y
//=	整除后赋值	x = x // y	x //= y
%=	取模后赋值	x = x % y	x %= y
**=	幂运算后赋值	x = x ** y	x **= y

# 赋值运算符示例
a = 10
a += 5      # a = a + 5 → 15
print(a)
b = 20
b -= 3      # b = b - 3 → 17
print(b)
c = 5
c *= 2      # c = c * 2 → 10
print(c)
d = 100
d /= 4      # d = d / 4 → 25.0
print(d)

5. 逻辑运算符

逻辑运算符用于组合多个条件，常用于流程控制。

运算符	描述	示例	结果
and	逻辑与（两者都为真）	True and False	False
or	逻辑或（至少一个为真）	True or False	True
not	逻辑非（取反）	not True	False

# 逻辑运算符示例
age = 25
has_license = True
# 使用 and
if age >= 18 and has_license:
print("可以驾驶")  # 输出
# 使用 or
if age < 12 or age >= 65:
print("享受优惠票价")
# 使用 not
is_weekend = False
if not is_weekend:
print("今天是工作日")  # 输出

6. 位运算符

位运算符直接对整数的二进制位进行操作。

运算符	描述	示例	结果（二进制）
&	按位与	5 & 3	1 (0101 & 0011 = 0001)
|	按位或	5 | 3	7 (0101 | 0011 = 0111)
^	按位异或	5 ^ 3	6 (0101 ^ 0011 = 0110)
<<	左移	5 << 1	10 (0101 << 1 = 1010)
>>	右移	5 >> 1	2 (0101 >> 1 = 0010)

# 位运算符示例
a = 5  # 二进制 0101
b = 3  # 二进制 0011
print(a & b)   # 1  (0001)
print(a | b)   # 7  (0111)
print(a ^ b)   # 6  (0110)
print(a << 1) # 10 (1010)
print(a >> 1) # 2  (0010)

7. 成员运算符

成员运算符用于测试序列（如字符串、列表、元组、字典、集合）中是否包含某个成员。

运算符	描述	示例	结果
in	如果在序列中找到值则返回 True	'a' in 'apple'	True
not in	如果在序列中没有找到值则返回 True	5 not in [1,2,3]	True

# 成员运算符示例
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
print('banana' in fruits)      # True
print('orange' in fruits)      # False
print('grape' not in fruits)   # True
text = "Hello, World!"
print('World' in text)         # True
print('Python' in text)        # False

8. 身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的内存地址（是否为同一个对象）。

运算符	描述	示例	结果
is	如果两个变量引用同一个对象则返回 True	x is y	取决于对象标识
is not	如果两个变量引用不同对象则返回 True	x is not y	取决于对象标识

# 身份运算符示例
a = [1, 2, 3]
b = a                # b 引用同一个列表对象
c = [1, 2, 3]        # c 引用一个新列表对象，内容相同
print(a is b)        # True
print(a is c)        # False
print(a == c)        # True (值相等)
print(a is not c) # True
# 小整数缓存（-5 到 256）
x = 100
y = 100
print(x is y)        # True (Python 会缓存小整数)
m = 1000
n = 1000
print(m is n)        # False (大整数不缓存)

9. 运算符优先级

当表达式中包含多个运算符时，Python 会按照优先级顺序进行计算。下表从高到低列出了常见运算符的优先级：

1. () —— 括号（最高优先级）
2. ** —— 幂运算
3. *、/、//、% —— 乘、除、整除、取模
4. +、- —— 加、减（二元运算符）
5. <<、>> —— 左移、右移
6. & —— 按位与
7. ^ —— 按位异或
8. | —— 按位或
9. <、<=、>、>=、!=、== —— 比较运算符
10. is、is not、in、not in —— 身份和成员运算符
11. not —— 逻辑非
12. and —— 逻辑与
13. or —— 逻辑或（最低优先级）