Python 中运算符的优先级和结合性

Python 运算符的优先级

值、变量、运算符和函数调用的组合被称为表达式。Python 解释器可以计算一个有效的表达式。

例如

>>> 5 - 7
-2

这里 5 - 7 就是一个表达式。一个表达式中可以有多个运算符。

为了计算这类表达式，Python 中有一套优先级规则。它指导着这些运算的执行顺序。

例如，乘法的优先级高于减法。

# Multiplication has higher precedence
# than subtraction
>>> 10 - 4 * 2
2

但是我们可以使用括号 () 来改变这个顺序，因为括号的优先级比乘法更高。

# Parentheses () has higher precedence
>>> (10 - 4) * 2
12

Python 中的运算符优先级在下表中列出。它是按降序排列的（上面的组比下面的组有更高的优先级）。

我们来看一些例子

假设我们正在构建一个 if...else 代码块，当 lunch 是 fruit 或 sandwich，并且只有当 money 大于或等于 2 时，才运行 if 块。

# Precedence of or & and
meal = "fruit"

money = 0

if meal == "fruit" or meal == "sandwich" and money >= 2:
    print("Lunch being delivered")
else:
    print("Can't deliver lunch")

输出

Lunch being delivered

即使 money 是 0，这个程序也会运行 if 块。它没有给出我们期望的输出，因为 and 的优先级高于 or。

我们可以通过以下方式使用括号 () 来得到期望的输出

# Precedence of or & and
meal = "fruit"

money = 0

if (meal == "fruit" or meal == "sandwich") and money >= 2:
    print("Lunch being delivered")
else:
    print("Can't deliver lunch")

输出

Can't deliver lunch

Python 运算符的结合性

我们可以在上表中看到，多个运算符存在于同一个组中。这些运算符具有相同的优先级。

当两个运算符具有相同的优先级时，结合性有助于确定运算的顺序。

结合性是指当一个表达式中有多个相同优先级的运算符时，表达式的计算顺序。几乎所有的运算符都具有从左到右的结合性。

例如，乘法和整除具有相同的优先级。因此，如果它们都出现在一个表达式中，左边的会先被计算。

# Left-right associativity
# Output: 3
print(5 * 2 // 3)

# Shows left-right associativity
# Output: 0
print(5 * (2 // 3))

输出

3
0

# Shows the right-left associativity of **
# Output: 512, Since 2**(3**2) = 2**9
print(2 ** 3 ** 2)

# If 2 needs to be exponated fisrt, need to use ()
# Output: 64
print((2 ** 3) ** 2)

非结合性运算符

一些运算符，如赋值运算符和比较运算符，在 Python 中没有结合性。对于这类运算符的序列有单独的规则，不能表示为结合性。

例如，x < y < z 既不意味着 (x < y) < z 也不意味着 x < (y < z)。x < y < z 等价于 x < y and y < z，并且是从左到右计算的。

此外，虽然像 x = y = z = 1 这样的链式赋值是完全有效的，但 x = y = z+= 2 会导致错误。

# Initialize x, y, z
x = y = z = 1

# Expression is invalid
# (Non-associative operators)
# SyntaxError: invalid syntax

x = y = z+= 2

输出

  File "<string>", line 8
    x = y = z+= 2
             ^
SyntaxError: invalid syntax