Python的运算对象、运算符、表达式和语句

编程的本质就是数据和运算，数据由基本数据类型、数据结构来表示，运算就是对这些数据的各种操作，基本的加减乘除、是非判断、流程控制等等。这些操作就是今天我们要讲的运算符、表达式和语句。

前面我们学习Python的基本语法时，讲到了Python程序的行的概念，这个行再细分就是运算符(Operators)、运算对象(Operands)、表达式(Express)、语句(Statements)。

提示：运算和操作这两个概念在编程中往往是一样的

比如下面这一行代码：

a = 5; b = a + 7; c = a if a > b else b

先来分解一下这一行：

• 语句： 由表达式组成。此例共三条语句，用分号;分开，即一个物理行有三个逻辑行；
• 表达式： 由运算符和操作对象组成。此例中的表达式有a + 7, a > b等；
• 运算对象： 即各种对象。此例中的a, b, c, 5, 7等。

用一行表示它们的关系就是：

运算对象 + 运算符 -> 表达式 -> 语句

运算对象和运算符构成表达式，表达式构成语句

运算对象

运算对象就是由各种对象构成的集合，这些对象里面有些是常量，有些是变量。

常量

Python中的常量我们已经见过很多了，比如整数：9, 7, 8等等，浮点数：3.14， 0.618等等，字符串：'猿人学Python'，这些常量我们看到它们时就知道它们的意思，这就是字面意义上的常量。

字面意义上的常量就是按照它们的字面意义使用它们的值。比如，数字8总是代表它自己，它是一个常量，不能改变它的值。

变量

常量代表具有特定意义的对象，但不足以满足编程的需要。编程经常需要一种既可以存储数据有可以对它进行运算（操作）的东东，这个东东就是变量。编程中要经常使用变量，就需要给变量起个名字：变量名。变量名的起名规则就是前面讲Python基本语法时提到的标识符，忘了的小猿可以再去看看那一节。

最开始那一行Python代码中的a, b, c都是变量，而5, 12, 5就是它们各自存储的值。如果再来一句a = a + 3，a的值就变成了8，变量a的值就变了。

变量的赋值就是给变量一个值，比如a = 3，就是给a变量以3的值。

a = 3 # 把3赋值给a，此时a的值为3 
b = a # 把a赋值给b，此时b的值等于a的值，也是3 
c, d = a, b # 这是多重赋值，相当于 c = a; d = b 

运算符

运算符就是对运算对象进行的具体运算名称。不同的运算符代表不同的运算，比如加减乘除。

通过Python shell可以方便的体验运算符的使用：

In [115]: 2 + 5 
Out[115]: 7 
In [116]: 8 * 9 
Out[116]: 72

下面我们用一个表格来清晰的列出各种运算符及其用法。

运算符优先级（Operator precedence）

小时候学数学的时候，我们知道先乘除后加减，比如要算2 + 5 * 6的话，先算5 * 6得到30， 再算2 + 30得到32. 也就是说，乘法运算符的优先级高于加法运算符。

下面的表格就是Python的运算符的优先级，从低到高排列，同一个单元格里面的运算符具有相同的优先级，这时候运算顺序从左到右。不过，还是建议大家通过使用圆括号来分组表达式（运算符和运算对象），这样可以清楚的指出运算的先后顺序，同时也让程序更加易读。

上面表格中有我们还没有接触到的运算符，这将会在后面的章节中讲解。

程序根据上表的顺序来进行运算，但是我们也可以通过圆括号来改变它们的计算顺序，比如(2 + 7) * 3中，就先计算圆括号里面的加法，然后再进行乘法。这个原则跟小学时学到的算术是一样的。

表达式（Expression）

表达式是一段可以计算为某个值的语法片段。换句话说，就是表达元素的累积，比如文字，名称，属性访问，运算符或函数调用，它们都返回一个值。与许多其它语言相比，并非所有语言结构都是表达式。还有一些语句不能用作表达式，比如while。赋值也是语句，但不是表达式。

从上面对表达式的定义来看，a > 3是表达式，a = 3不是表达式，而是赋值语句。

语句（Statements）

语句是程序段（一个代码“块”）的组成单位。一条语句可以是一个表达式或某个带有关键字的结构，例如if, while或for。
语句的例子：

a = 5 # 赋值语句 
if a > 3: #条件语句，其中 a > 3是表达式 
print('a > 3') #输出语句

练习

1. 自己画出数字的01比特位并进行<<, >>, &, |, ^, ~这些与操作，加深对二进制的位操作的理解。
2. 随便写段程序，用上运算符、运算对象、表达式和语句这些概念。

总结

程序由语句组成；语句或是由表达式构成，或是赋值，或是if, while等关键字的结构；表达式由运算符和运算对象（数字、字符串等常量，变量等）组成，是语句的构成元素。