12 Python 语句、表达式与运算符

语句与表达式 (Statements vs. Expressions)

这是编程中非常核心的概念，区分它们有助于你理解代码是如何运行的。

什么是表达式 (Expression)？

表达式是“由于计算而产生值”的代码片段。 简单来说，只要你能把它放在 print() 函数里打印出来的，通常都是表达式。

• 特点：它总会返回一个结果（值）。

• 例子：

  • 1 + 1 (计算结果为 2)
  • "Hello World" (字符串本身也是表达式)
  • len("abc") (函数调用返回 3)

什么是语句 (Statement)？

语句是“执行某种动作”的代码单位。 它像是一个指令，告诉 Python 去做某件事（比如赋值、循环、判断），而不是为了生成一个值。

• 特点：它改变了程序的状态（例如改变变量的值），但它本身不“返回”值。

• 例子：

  • a = 10 (赋值语句)
  • if x > 0: (条件语句)
  • import math (导入语句)

代码对比

# --- 表达式 (Expressions) ---
# 它们都有“值”，可以直接打印
print(3 + 5)        # 8
print("Py" + "thon") # Python

# --- 语句 (Statements) ---
x = 10  # 这是一个赋值语句。
# print(x = 10)  # 报错！因为赋值语句本身没有返回值，不能被打印。

# 特例：Python 3.8+ 引入了海象运算符 (:=)，让赋值也能成为表达式
if (n := len("test")) > 3:
    print(f"长度是 {n}") # 这里 n := ... 既赋值了又返回了值

计算/算术运算符 (Arithmetic Operators)

用于执行常见的数学运算。Python 的数学运算非常符合直觉。

代码示例

a = 10
b = 3

print(f"{a} 除以 {b} 等于: {a / b}")       # 3.3333...
print(f"{a} 整除 {b} 等于: {a // b}")      # 3 (去掉小数部分)
print(f"{a} 对 {b} 取余 等于: {a % b}")    # 1 (10 - 3*3 = 1)
print(f"2 的 3 次方: {2 ** 3}")           # 8

# 小技巧：利用 % 判断奇偶
num = 7
if num % 2 == 0:
    print("偶数")
else:
    print("奇数") # 输出这个

比较运算符 (Comparison Operators)

用于比较两个值，结果永远是布尔值 (True 或 False)。

代码示例

score = 85
pass_mark = 60

is_passed = score >= pass_mark  # 这是一个表达式，计算结果赋值给变量
print(f"是否及格: {is_passed}") # True

# Python 独有的连写比较
x = 5
# 判断 x 是否在 1 到 10 之间
print(1 < x < 10)  # True (相当于 1 < x and x < 10)

赋值运算符 (Assignment Operators)

除了基本的赋值 =，Python 还提供了复合赋值运算符，用于简化代码（Syntactic Sugar）。

代码示例

count = 0

# 传统写法
count = count + 1

# 推荐写法 (更简洁)
count += 1
print(count) # 2

price = 100
price *= 0.8 # 打八折
print(price) # 80.0

逻辑运算符 (Logical Operators)

用于组合多个条件，结果也是布尔值。

关键概念：短路运算 (Short-circuit Evaluation)

Python 比较“懒”，如果看完左边就能确定结果，它就不会去计算右边。

• A and B: 如果 A 是 False，结果必为 False，Python 不会去计算 B。
• A or B: 如果 A 是 True，结果必为 True，Python 不会去计算 B。

代码示例

age = 25
has_ticket = True

# and 演示
if age >= 18 and has_ticket:
    print("允许进入")

# not 演示
is_raining = False
if not is_raining:
    print("天气不错，出去玩吧")

# 短路演示
def risky_function():
    print("我被运行了！")
    return True

# 因为 True or ... 结果已经是 True，所以 risky_function 不会被执行
if True or risky_function():
    print("短路测试结束")
# 输出结果中不会出现 "我被运行了！"

成员运算符 (Membership Operators)

用来测试一个序列（如列表、字符串、元组）中是否包含指定的项。这让代码读起来非常像英语。

代码示例

# 1. 在列表中查找
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
if "banana" in fruits:
    print("我想吃香蕉")

# 2. 在字符串中查找
message = "Error: File not found"
if "Error" in message:
    print("出现错误！")

# 3. 在字典中查找 (默认查找 Key)
user = {"name": "Jack", "age": 20}
if "name" in user:
    print("用户有名字属性")

运算符优先级 (Operator Precedence)

当一个表达式中包含多个运算符时，Python 按照什么顺序计算？这就涉及到了优先级。

基本原则 (由高到低)：

1. () 括号 (最高优先级，想先算谁就括谁)
2. ** 幂运算
3. * / // % 乘除类
4. + - 加减类
5. > < == 比较类
6. not
7. and
8. or (逻辑运算通常最低)

代码示例

# 案例 1: 乘法优先于加法
result = 2 + 3 * 4
print(result) # 14 (先算 3*4=12，再加 2)

# 案例 2: 使用括号改变顺序
result = (2 + 3) * 4
print(result) # 20

# 案例 3: 逻辑运算优先级 (not > and > or)
# 相当于: True or (True and False) -> True or False -> True
print(True or True and False) # True

建议：虽然有优先级规则，但在写复杂表达式时，最好使用括号 () 来明确你的意图。这样不仅避免出错，也让代码更容易被别人（和你自己）读懂。