Python 运算符是实现变量 / 值之间运算的核心工具，按功能可分为**算术、赋值、比较、逻辑、位运算、成员、身份** 7 大类。本文通过「图解 + 代码」的形式，直观讲解各类运算符的用法、优先级和注意事项。
## 一、算术运算符（数学运算）

用于数值的加减乘除、取余、幂运算等，是最基础的运算符。

|运算符|作用|示例|结果|图解逻辑|
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
|`+`|加法|`3 + 5`|8|3 个单位 + 5 个单位 = 8 个单位|
|`-`|减法|`7 - 2`|5|7 个单位 - 2 个单位 = 5 个单位|
|`*`|乘法|`4 * 6`|24|4 组 ×6 个 / 组 = 24 个单位|
|`/`|除法（浮点数）|`10 / 3`|3.333...|10 均分 3 份，每份≈3.333|
|`//`|整除（取整）|`10 // 3`|3|10 均分 3 份，只取整数部分 3|
|`%`|取余（模）|`10 % 3`|1|10 除以 3，商 3 余 1|
|`**`|幂运算|`2 ** 3`|8|2×2×2（3 次幂）=8|
### 图解示例（取余运算）：

plaintext


```
10 ÷ 3 = 3 余 1
┌─────────────────┐
│ 10 = 3×3 + 1    │
│ 余数 = 10 - 3×3 │
└─────────────────┘
```

### 代码演示：

python

运行


```
a = 10
b = 3
print(a + b)   # 13
print(a / b)   # 3.3333333333333335
print(a // b)  # 3
print(a % b)   # 1
print(2 ** 5)  # 32
```

## 二、赋值运算符（赋值 / 更新变量）

将右侧值赋给左侧变量，支持「复合赋值」（运算 + 赋值一步完成）。

|运算符|基础写法|等价写法|图解逻辑|
|:-:|:-:|:-:|:-:|
|`=`|`x = 5`|-|变量 x 绑定值 5|
|`+=`|`x += 3`|`x = x + 3`|x 先加 3，再赋值给 x|
|`-=`|`x -= 2`|`x = x - 2`|x 先减 2，再赋值给 x|
|`*=`|`x *= 4`|`x = x * 4`|x 先乘 4，再赋值给 x|
|`/=`|`x /= 2`|`x = x / 2`|x 先除以 2，再赋值给 x|
|`//=`|`x //= 3`|`x = x //3`|x 先整除 3，再赋值给 x|
|`%=`|`x %= 3`|`x = x % 3`|x 先取余 3，再赋值给 x|
|`**=`|`x **=2`|`x = x**2`|x 先平方，再赋值给 x|
### 图解示例（复合赋值）：

plaintext


```
初始x=5 → 执行x +=3
┌───────┐    ┌───────┐
│ x=5   │ →  │ x=5+3 │ → x=8
└───────┘    └───────┘
```

### 代码演示：

python

运行


```
x = 5
x += 3  # x=8
x *= 2  # x=16
print(x)  # 16
```

## 三、比较运算符（判断关系）

用于判断两个值的关系，返回**布尔值（True/False）**。

|运算符|作用|示例|结果|图解逻辑|
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
|`==`|等于|`5 == 5`|True|左右值相等 → 真|
|`!=`|不等于|`5 != 3`|True|左右值不等 → 真|
|`>`|大于|`7 > 4`|True|左值 > 右值 → 真|
|`<`|小于|`2 < 6`|True|左值 < 右值 → 真|
|`>=`|大于等于|`5 >= 5`|True|左值 ≥ 右值 → 真|
|`<=`|小于等于|`3 <= 4`|True|左值 ≤ 右值 → 真|
### 注意：

- `=` 是赋值，`==` 是判断相等，切勿混淆！
- 可连续比较：`1 < 3 < 5` 等价于 `1 < 3 and 3 < 5`，返回 True。

### 图解示例（连续比较）：

plaintext


```
1 < 3 < 5
┌─────┐   ┌─────┐
│1<3 ✔️│ + │3<5 ✔️│ → True
└─────┘   └─────┘
```

### 代码演示：

python

运行


```
print(5 == 5)    # True
print(7 > 10)    # False
print(1 < 3 < 5) # True
print(4 >= 6)    # False
```

## 四、逻辑运算符（组合判断）

用于组合多个布尔值的判断，返回布尔值，核心是「与、或、非」。

|运算符|作用|规则|示例|结果|图解逻辑|
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
|`and`|逻辑与|全 True 才 True，有 False 则 False|`True and False`|False|两个条件都满足才成立|
|`or`|逻辑或|有 True 就 True，全 False 才 False|`True or False`|True|只要一个条件满足就成立|
|`not`|逻辑非|取反|`not True`|False|条件反转|
### 图解示例（and/or）：

plaintext


```
# and：一假则假
True and False
┌─────┐   ┌─────┐
│ ✔️  │ + │ ❌  │ → ❌
└─────┘   └─────┘

# or：一真则真
True or False
┌─────┐   ┌─────┐
│ ✔️  │ + │ ❌  │ → ✔️
└─────┘   └─────┘
```

### 代码演示：

python

运行


```
a = 10
print(a > 5 and a < 15)  # True（同时满足）
print(a > 20 or a < 15)  # True（一个满足）
print(not (a == 10))     # False（取反）
```

## 五、位运算符（二进制运算）

直接操作二进制位（0/1），常用于底层运算、性能优化。

|运算符|作用|二进制示例（a=6=0110，b=3=0011）|结果|图解逻辑|
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
|`&`|按位与|`6 & 3` → 0110 & 0011 = 0010|2|对应位都为 1 则 1，否则 0||||
|`|`|按位或|`6|3` → 0110|0011 = 0111|7|对应位有 1 则 1，否则 0|
|`^`|按位异或|`6 ^ 3` → 0110 ^ 0011 = 0101|5|对应位不同则 1，相同则 0||||
|`~`|按位取反|`~6` → -(6+1)|-7|所有位取反，等价于 `-x-1`||||
|`<<`|左移|`6 << 1` → 0110 <<1 = 1100|12|左移 n 位 = 乘以 2ⁿ||||
|`>>`|右移|`6 >> 1` → 0110 >>1 = 0011|3|右移 n 位 = 整除 2ⁿ||||
### 图解示例（按位与）：

plaintext


```
6的二进制：0 1 1 0
3的二进制：0 0 1 1
          ───────
按位与结果：0 0 1 0 → 十进制2
```

### 代码演示：

python

运行


```
a = 6  # 0110
b = 3  # 0011
print(a & b)  # 2
print(a | b)  # 7
print(a << 1) # 12
print(a >> 1) # 3
```

## 六、成员运算符（判断包含）

判断元素是否在「序列 / 集合 / 字典」中，返回布尔值。

|运算符|作用|示例|结果|图解逻辑|
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
|`in`|元素在容器中|`3 in [1,2,3]`|True|列表包含 3 → 真|
|`not in`|元素不在容器中|`4 not in [1,2,3]`|True|列表不包含 4 → 真|
### 注意：

- 字典判断的是「键」，不是值：`'a' in {'a':1}` → True，`1 in {'a':1}` → False。

### 图解示例：

plaintext


```
3 in [1,2,3]
┌─────────────┐
│ 列表：1 2 3 │ → 找到3 → True
└─────────────┘
```

### 代码演示：

python

运行


```
lst = [1, 2, 3]
print(3 in lst)      # True
print(4 not in lst)  # True

dic = {'name':'Python', 'age':30}
print('name' in dic) # True
print(30 in dic)     # False（判断的是键）
```

## 七、身份运算符（判断内存地址）

判断两个变量是否指向「同一个内存对象」，返回布尔值。

|运算符|作用|示例|结果|图解逻辑|
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
|`is`|是同一个对象|`a is b`|-|id (a) == id (b) → 真|
|`is not`|不是同一个对象|`a is not b`|-|id (a) != id (b) → 真|
### 注意：

- `==` 判断值相等，`is` 判断内存地址相等；
- 小整数（-5~256）Python 会缓存，指向同一地址：`a=10; b=10; a is b` → True。

### 图解示例：

plaintext


```
a = 10 → 内存地址0x100
b = 10 → 复用缓存地址0x100
a is b → id(a)=id(b) → True

c = 257 → 地址0x200
d = 257 → 地址0x300
c is d → False
```

### 代码演示：

python

运行


```
a = 10
b = 10
print(a is b)      # True（小整数缓存）

c = 257
d = 257
print(c is d)      # False（超出缓存范围）

lst1 = [1,2,3]
lst2 = [1,2,3]
print(lst1 == lst2) # True（值相等）
print(lst1 is lst2) # False（不同对象）
```

## 八、运算符优先级（执行顺序）

当多个运算符混合使用时，按「优先级从高到低」执行（可通过`()`改变优先级）：
plaintext


```
1. 括号 ()
2. 幂运算 **
3. 按位取反 ~、正负号 +-
4. 算术运算 * / // %
5. 算术运算 + -
6. 位运算 << >>
7. 位运算 &
8. 位运算 ^
9. 位运算 |
10. 比较运算 == != > < >= <=
11. 身份运算 is / is not
12. 成员运算 in / not in
13. 逻辑运算 not
14. 逻辑运算 and
15. 逻辑运算 or
16. 赋值运算 = += -= 等
```

### 示例：

python

运行


```
# 无括号：先乘后加 → 3 + 8 = 11
print(3 + 4 * 2)  

# 有括号：先算括号内 → 7 * 2 = 14
print((3 + 4) * 2)  
```

## 总结


|类别|核心作用|关键运算符|
|:-:|:-:|:-:|
|算术运算符|数值计算|+-*///%**||
|赋值运算符|变量赋值 / 更新|= += -= *= 等||
|比较运算符|判断值的关系|== != > < >= <=||
|逻辑运算符|组合布尔判断|and or not||
|位运算符|二进制位操作|&|^ ~ << >>|
|成员运算符|判断元素是否存在|in / not in||
|身份运算符|判断是否同一对象|is / is not||

Python 运算符是实现变量 / 值之间运算的核心工具，按功能可分为算术、赋值、比较、逻辑、位运算、成员、身份 7 大类。本文通过「图解 + 代码」的形式，直观讲解各类运算符的用法、优先级和注意事项。

图解python | 运算符

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