Операторы Python

Основа практически любого языка программирования – это выражения, которые состоят из операндов и операторов. Python имеет операторы на все случаи жизни: для математических вычислений, для сравнений и логических конструкций, для работы с битами и так далее. А если вам не хватает функционала оператора – вы всегда можете написать свой с помощью перегрузки.

Подробнее об операторах

Выражения в языках программирования состоят из операторов (что делаем) и операндов (чем оперируем). Например: в выражении «x = 5» x и 5 являются операндами, = – оператором, который присваивает то, что стоит справа от него, тому, что стоит слева от него. В одной строке может содержаться несколько операторов:

x = a / b

, в этом случае операторы выполняются последовательно, согласно приоритету операторов – сначала выполняется «/», затем выполняется «=». О приоритетах поговорим после того, как разберем все операторы.

Небольшая заметка: подавляющее большинство операторов имеют 2 операнда (слева и справа от себя), исключениями являются тернарный оператор (он имеет 3 операнда) и not/битовый not (имеет 1 операнд).

Арифметические операторы и операторы присваивания в Python

Начнем с самого простого – того, чем вы будете пользоваться с первых минут использования языка:

Заметка 1: сложение в арифметическом смысле доступно для чисел, но «+» используется шире – для списков, строк и других iterable объектов знак «+» используется как конкатенация, то есть – соединение двух объектов. Если вы создадите 2 списка: list1 = [0,1] и list2 = [2,3], после чего напишете list3 = list1 + list2, то в list3 будет храниться новый список – [0,1,2,3].

Заметка 2: модуль (%) в Python работает не так, как в других языках программирования, когда дело касается отрицательных чисел. Подробности – здесь.

Заметка 3: для всех арифметических и битовых операций существуют шорткаты – +=, -=, *= и так далее. Шорткат объединяет в себе присваивание и арифметический/битовый оператор, он удобен, когда нужно модифицировать значение переменной: x = x + 5 можно записать как x += 5.

Операторы сравнения и логические операторы в Python

Их часто используют вместе, поэтому логично объединить их в одном разделе. И те, и те возвращают True или False по результатам вычисления. Сравнение:

Логические операторы:

Сравнение и логические операторы практически всегда используются при ветвлении, то есть в конструкциях if. Например, если нам нужно понять, входит ли целочисленная переменная в диапазон от 3 до 6, то мы пишем:

if x > 2 and x < 7

Тернарный оператор

Конструкция if-then-else используется часто – настолько часто, что в Python ввели ее упрощенную форму под названием «тернарный оператор». В его основе лежит выражение – оно обычно составляется из логических операторов и операторов сравнения. Форма тернарного оператора:

[если Истина] if [выражение] else [если Ложь]

Операторы принадлежности и тождественности в Python

Проверяют либо вхождение значения в объект, либо тождественность объектов:

Битовые операторы в Python

Эти операторы вам, скорее всего, никогда в жизни не пригодятся – они нужны для операций со значениями на уровне бит. И все же:

Приоритет операторов

Если в выражении встречается несколько операторов, Python выполняет их один за другим, сверяясь с приоритетностью – те, которые выше по приоритету, исполняются первыми. Приоритетность от самой высокой до самой низкой:

1. Круглые скобки: «()».
2. Возведение в степень: «**».
3. Побитовое НЕ: «~».
4. Умножение и деление: «*, /, //, %».
5. Сложение и вычитание: «+, -».
6. Сдвиг влево и вправо: «<<, >>».
7. Побитовое И: «&».
8. Побитовое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ: «^».
9. Побитовое ИЛИ: «|».
10. Все операторы сравнения, принадлежности и тождественности.
11. Логическое НЕ: «not».
12. Логическое И: «and».
13. Логическое ИЛИ: «or».

Последним выполняется присваивание. Если в коде встречаются шорткаты присваивания – язык раскладывает их в «обычную форму», после чего исполняет операторы отдельно.

Перегрузка операторов и их функции

Перегрузка операторов – это когда мы для определенных классов и их объектов задаем особое поведение при использовании операторов. Например, у нас есть класс, представляющий вектор, и мы хотим, чтобы этот класс умел пользоваться оператором «+» – то есть чтобы мы могли написать «вектор1 + вектор2» и получить сумму векторов. Кроме того, было бы неплохо определить поведение объекта класса «Вектор» при его передаче в функцию str(). Как это будет выглядеть в коде:

class Vector:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def __add__(self, other):
return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)
def __str__(self):
return f"Vector({self.x}, {self.y})"
# Пример использования
v1 = Vector(2, 3)
v2 = Vector(4, 5)
v3 = v1 + v2
print(v3) # Вывод: Vector(6, 8)

Детальный разбор перегрузки можно найти в разделе про операторы в официальный документации.

Наконец, операторы можно импортировать как функции – в этом случае вы сможете и пользоваться ими, и переопределять функции при необходимости. Это тоже расписано в документации.

Где учить Python – курсы на Сравни

Обычные операторы вы можете изучить самостоятельно, а вот с перегрузкой уже будет сложнее – нужно понимать ООП в Python. Научиться всем приемам работы с операторами и получить первую работу можно после прохождения курсов:

• «Python-разработчик» от ProductStar. Длительность – 10 месяцев.
• «Python-разработчик» от Яндекс.Практикум. Длительность – 10 месяцев.
• «Бэкенд-разработчик на Python» от SF Education. Длительность – 3 месяца.
• «Python-разработчик» от Хекслет. Длительность – 10 месяцев.
• «Python-разработчик» от Skypro. Длительность – 12 месяцев.

Вывод

Тезисно:

• Оператор – это инструкция, которая что-то делает с операндами и возвращает результат.
• В Python есть операторы для арифметики и битовых операций, сравнения и булевой логики, принадлежности и тождественности.
• Для классов и объектов можно создать свое значение операторов – это называется перегрузкой.