在 Python 中使用“and”布爾運(yùn)算符（在線(xiàn)翻譯器）

目錄

在 Python 中使用布爾邏輯

Python 和運(yùn)算符入門(mén)

在布爾表達(dá)式中使用 Python 和運(yùn)算符

短路評(píng)估

對(duì)通用對(duì)象使用 Python 和運(yùn)算符

混合布爾表達(dá)式和對(duì)象

組合 Python 邏輯運(yùn)算符

在布爾上下文中使用 Python 和運(yùn)算符

if 語(yǔ)句

while 循環(huán)

在非布爾上下文中使用 Python 和運(yùn)算符

將 Python 和 Operator 付諸行動(dòng)

扁平化嵌套 if 語(yǔ)句

檢查數(shù)值范圍

有條件地鏈接函數(shù)調(diào)用

結(jié)論

Python中有三個(gè)布爾運(yùn)算符或邏輯運(yùn)算符：and，or，和not。在決定程序?qū)⒆裱膱?zhí)行路徑之前，您可以使用它們來(lái)檢查是否滿(mǎn)足某些條件。在本教程中，您將了解and運(yùn)算符以及如何在代碼中使用它。

在本教程中，您將學(xué)習(xí)如何：

理解Python操作符背后的邏輯and

構(gòu)建和理解使用運(yùn)算符的布爾和非布爾表達(dá)式and

and在布爾上下文中使用運(yùn)算符來(lái)決定程序的操作過(guò)程

and在非布爾上下文中使用運(yùn)算符使您的代碼更簡(jiǎn)潔

您還將編寫(xiě)一些實(shí)際示例，這些示例將幫助您了解如何使用and運(yùn)算符以Pythonic 的方式處理不同的問(wèn)題。即使您沒(méi)有使用 的所有功能and，了解它們也能讓您編寫(xiě)更好、更準(zhǔn)確的代碼。

在 Python 中使用布爾邏輯

早在 1854 年，George Boole 就撰寫(xiě)了The Laws of Thought，其中包含所謂的布爾代數(shù)。該代數(shù)依賴(lài)于兩個(gè)值：true和false。它還定義了一組布爾操作的，也被稱(chēng)為邏輯運(yùn)算，由通用運(yùn)算符表示AND，OR，和NOT。

這些布爾值和運(yùn)算符在編程中非常有用。例如，您可以使用運(yùn)算符構(gòu)造任意復(fù)雜的布爾表達(dá)式，并確定它們的結(jié)果真值是真還是假。您可以使用布爾表達(dá)式的真值來(lái)決定程序的動(dòng)作過(guò)程。

在 Python 中，Boolean 類(lèi)型?bool是 的子類(lèi)，int可以采用值Trueor?False：

>>>

>>> issubclass(bool, int) True >>> help(bool) Help on class bool in module builtins: class bool(int) ... >>> type(True) >>> type(False) >>> isinstance(True, int) True >>> isinstance(False, int) True >>> int(True) 1 >>> int(False) 0

正如您在這段代碼中看到的那樣，Python 實(shí)現(xiàn)bool為int具有兩個(gè)可能值的子類(lèi)，True以及False。這些值是Python中的內(nèi)置常量。他們?cè)趦?nèi)部為整數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字與值1的True和0為False。請(qǐng)注意，True和 都False必須大寫(xiě)。

除了bool類(lèi)型之外，Python 還提供了三個(gè)布爾運(yùn)算符或邏輯運(yùn)算符，允許您將布爾表達(dá)式和對(duì)象組合成更復(fù)雜的表達(dá)式。這些運(yùn)算符如下：

使用這些運(yùn)算符，您可以連接多個(gè)布爾表達(dá)式和對(duì)象來(lái)構(gòu)建您自己的表達(dá)式。與其他語(yǔ)言不同，Python 使用英文單詞來(lái)表示布爾運(yùn)算符。這些詞是語(yǔ)言的關(guān)鍵字，因此您不能將它們用作標(biāo)識(shí)符。

在本教程中，您將了解 Python 的and運(yùn)算符。該運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)邏輯AND運(yùn)算。您將了解它的工作原理以及如何在布爾或非布爾上下文中使用它。

Pythonand運(yùn)算符入門(mén)

Python 的and運(yùn)算符接受兩個(gè)操作數(shù)，它們可以是布爾表達(dá)式、對(duì)象或組合。使用這些操作數(shù)，and運(yùn)算符可以構(gòu)建更復(fù)雜的表達(dá)式。and表達(dá)式中的操作數(shù)通常稱(chēng)為條件。如果兩個(gè)條件都為真，則and表達(dá)式返回真結(jié)果。否則，它返回一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)果：

>>>

>>> True and True True >>> False and False False >>> True and False False >>> False and True False

這些示例表明，and表達(dá)式僅True在表達(dá)式中的兩個(gè)操作數(shù)都為真時(shí)才返回。由于and運(yùn)算符需要兩個(gè)操作數(shù)來(lái)構(gòu)建表達(dá)式，因此它是一個(gè)二元運(yùn)算符。

上面的快速示例顯示了所謂的and運(yùn)算符真值表：

此表總結(jié)了布爾表達(dá)式（如 ）的結(jié)果真值operand1 and operand2。表達(dá)式的結(jié)果取決于其操作數(shù)的真值。如果兩者都是真的，那就是真的。否則就是假的。這是and操作符背后的一般邏輯。但是，此運(yùn)算符可以做的比 Python 中的多。

在以下部分中，您將學(xué)習(xí)如何使用and不同類(lèi)型的操作數(shù)來(lái)構(gòu)建您自己的表達(dá)式。

and在布爾表達(dá)式中使用 Python 的運(yùn)算符

您通常會(huì)使用邏輯運(yùn)算符來(lái)構(gòu)建復(fù)合布爾表達(dá)式，它們是產(chǎn)生布爾值的變量和值的組合。換句話(huà)說(shuō)，布爾表達(dá)式返回Trueor?False。

比較和相等測(cè)試是此類(lèi)表達(dá)式的常見(jiàn)示例：

>>>

>>> 5 == 3 + 2 True >>> 5 > 3 True >>> 5 < 3 False >>> 5 != 3 True >>> [5, 3] == [5, 3] True >>> "hi" == "hello" False

所有這些表達(dá)式都返回Trueor?False，這意味著它們是布爾表達(dá)式。您可以使用and關(guān)鍵字將它們組合起來(lái)，以創(chuàng)建一次測(cè)試兩個(gè)或多個(gè)子表達(dá)式的復(fù)合表達(dá)式：

>>>

>>> 5 > 3 and 5 == 3 + 2 True >>> 5 < 3 and 5 == 5 False >>> 5 == 5 and 5 != 5 False >>> 5 < 3 and 5 != 5 False

在這里，當(dāng)您組合兩個(gè)True表達(dá)式時(shí)，您會(huì)得到True結(jié)果。任何其他組合返回False。從這些示例中，您可以得出結(jié)論，使用and運(yùn)算符創(chuàng)建復(fù)合布爾表達(dá)式的語(yǔ)法如下：

expression1 and expression2

如果子表達(dá)式expression1和expression2計(jì)算結(jié)果都為T(mén)rue，則復(fù)合表達(dá)式為T(mén)rue。如果至少一個(gè)子表達(dá)式的計(jì)算False結(jié)果為 ，則結(jié)果為False。

and構(gòu)建復(fù)合表達(dá)式時(shí)可以使用的運(yùn)算符數(shù)量沒(méi)有限制。這意味著您可以使用多個(gè)and運(yùn)算符在單個(gè)表達(dá)式中組合兩個(gè)以上的子表達(dá)式：

>>>

>>> 5 > 3 and 5 == 3 + 2 and 5 != 3 True >>> 5 < 3 and 5 == 3 and 5 != 3 False

同樣，如果所有子表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果都為T(mén)rue，那么您將得到True。否則，您將獲得False.?特別是當(dāng)表達(dá)式變長(zhǎng)時(shí)，您應(yīng)該記住 Python 從左到右依次計(jì)算表達(dá)式。

短路評(píng)估

Python 的邏輯運(yùn)算符，例如andand?or，使用稱(chēng)為短路求值或惰性求值的東西。換句話(huà)說(shuō)，Python僅在需要時(shí)評(píng)估右側(cè)的操作數(shù)。

為了確定and表達(dá)式的最終結(jié)果，Python 從評(píng)估左操作數(shù)開(kāi)始。如果為假，則整個(gè)表達(dá)式為假。在這種情況下，無(wú)需計(jì)算右側(cè)的操作數(shù)。Python 已經(jīng)知道最終結(jié)果。

左操作數(shù)為假會(huì)自動(dòng)使整個(gè)表達(dá)式為假。評(píng)估剩余的操作數(shù)會(huì)浪費(fèi) CPU 時(shí)間。Python 通過(guò)短路評(píng)估來(lái)防止這種情況。

相反，and運(yùn)算符僅在第一個(gè)操作數(shù)為真時(shí)才對(duì)右側(cè)的操作數(shù)求值。在這種情況下，最終結(jié)果取決于右操作數(shù)的真值。如果為真，則整個(gè)表達(dá)式為真。否則，表達(dá)式為假。

要演示短路功能，請(qǐng)查看以下示例：

>>>

>>> def true_func(): ... print("Running true_func()") ... return True ... >>> def false_func(): ... print("Running false_func()") ... return False ... >>> true_func() and false_func() # Case 1 Running true_func() Running false_func() False >>> false_func() and true_func() # Case 2 Running false_func() False >>> false_func() and false_func() # Case 3 Running false_func() False >>> true_func() and true_func() # Case 4 Running true_func() Running true_func() True

下面是這段代碼的工作原理：

情況 1：Python 求值true_func()，返回True.?為了確定最終結(jié)果，Python 計(jì)算false_func()并獲取False.?您可以通過(guò)查看兩個(gè)函數(shù)的輸出來(lái)確認(rèn)這一點(diǎn)。

情況 2：Python 求值false_func()，返回False。Python 已經(jīng)知道最終結(jié)果是False，所以它不會(huì)評(píng)估true_func()。

案例 3：Python 運(yùn)行false_func()并得到False結(jié)果。它不需要第二次評(píng)估重復(fù)函數(shù)。

案例 4：Python 求值true_func()并得到True結(jié)果。然后它再次評(píng)估該函數(shù)。由于兩個(gè)操作數(shù)都計(jì)算為T(mén)rue，因此最終結(jié)果為T(mén)rue。

Python 從左到右處理布爾表達(dá)式。當(dāng)它不再需要評(píng)估任何進(jìn)一步的操作數(shù)或子表達(dá)式來(lái)確定最終結(jié)果時(shí)，它就會(huì)停止。總結(jié)這個(gè)概念，您應(yīng)該記住，如果and表達(dá)式中的左操作數(shù)為假，則不會(huì)計(jì)算右操作數(shù)。

短路評(píng)估會(huì)對(duì)代碼的性能產(chǎn)生重大影響。要利用這一點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)跇?gòu)建and表達(dá)式時(shí)考慮以下提示：

將耗時(shí)的表達(dá)式放在and關(guān)鍵字的右側(cè)。這樣，如果短路規(guī)則生效，代價(jià)高的表達(dá)式就不會(huì)運(yùn)行。

將更可能為假的表達(dá)式放在and關(guān)鍵字的左側(cè)。這樣，Python 更有可能僅通過(guò)評(píng)估左操作數(shù)來(lái)確定整個(gè)表達(dá)式是否為假。

有時(shí)您可能希望避免在特定布爾表達(dá)式中進(jìn)行惰性求值。您可以通過(guò)使用按位運(yùn)算符(?&,?|,?~) 來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些運(yùn)算符也適用于布爾表達(dá)式，但它們會(huì)急切地評(píng)估操作數(shù)：

>>>

>>> def true_func(): ... print("Running true_func()") ... return True ... >>> def false_func(): ... print("Running false_func()") ... return False ... >>> # Use logical and >>> false_func() and true_func() Running false_func() False >>> # Use bitwise and >>> false_func() & true_func() Running false_func() Running true_func() False

在第一個(gè)表達(dá)式中，and運(yùn)算符按預(yù)期工作延遲。它計(jì)算第一個(gè)函數(shù)，由于結(jié)果為假，它不計(jì)算第二個(gè)函數(shù)。然而，在第二個(gè)表達(dá)式中，&即使第一個(gè)函數(shù)返回，按位 AND 運(yùn)算符 (?) 也會(huì)急切地調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)False。請(qǐng)注意，在這兩種情況下，最終結(jié)果都是False。

盡管此技巧有效，但通常不鼓勵(lì)使用。您應(yīng)該使用按位運(yùn)算符來(lái)操作位，使用布爾運(yùn)算符來(lái)處理布爾值和表達(dá)式。要更深入地了解按位運(yùn)算符，請(qǐng)查看Python 中的按位運(yùn)算符。

and對(duì)通用對(duì)象使用 Python 的運(yùn)算符

您可以使用and運(yùn)算符將兩個(gè) Python 對(duì)象組合到一個(gè)表達(dá)式中。在這種情況下，Python 在內(nèi)部使用bool()來(lái)確定操作數(shù)的真值。因此，您將獲得特定對(duì)象而不是布爾值。你只得到True或者False如果給定的操作數(shù)顯式計(jì)算結(jié)果為T(mén)rue或False：

>>>

>>> 2 and 3 3 >>> 5 and 0.0 0.0 >>> [] and 3 [] >>> 0 and {} 0 >>> False and "" False

在這些示例中，and如果計(jì)算結(jié)果為，則表達(dá)式返回左側(cè)的操作數(shù)False。否則，它返回右邊的操作數(shù)。為了產(chǎn)生這些結(jié)果，and運(yùn)算符使用 Python 的內(nèi)部規(guī)則來(lái)確定對(duì)象的真值。Python 文檔說(shuō)明了這些規(guī)則，如下所示：

默認(rèn)情況下，一個(gè)對(duì)象被認(rèn)為是真，除非它的類(lèi)定義了一個(gè)__bool__()返回False的__len__()方法或一個(gè)返回零的方法，當(dāng)與對(duì)象一起調(diào)用時(shí)。以下是大多數(shù)被認(rèn)為是 false 的內(nèi)置對(duì)象：

常量定義為 false:None和False.

任何數(shù)字類(lèi)型的零：0,?0.0,?0j,?Decimal(0),Fraction(0, 1)

空序列和集合：'',?(),?[],?{},?set(),range(0)

（來(lái)源）

考慮到這些規(guī)則，再次查看上面的代碼。在第一個(gè)示例中，整數(shù)2為真（非零），因此and返回正確的操作數(shù)3。在第二個(gè)示例中，5為真，因此and即使計(jì)算結(jié)果為 ，也會(huì)返回正確的操作數(shù)False。

下一個(gè)示例使用空列表 (?[]) 作為左操作數(shù)。由于空列表的計(jì)算結(jié)果為 false，因此該and表達(dá)式返回空列表。獲得True或的唯一情況False是在表達(dá)式中顯式使用布爾對(duì)象。

注意：如果您需要獲取True或False來(lái)自and涉及公共對(duì)象而不是布爾表達(dá)式的表達(dá)式，則可以使用bool().?此內(nèi)置函數(shù)顯式返回True或False取決于您作為參數(shù)提供的特定對(duì)象的真值。

以下是and當(dāng)您將運(yùn)算符與常見(jiàn) Python 對(duì)象而不是布爾表達(dá)式一起使用時(shí)，您可以如何總結(jié)該運(yùn)算符的行為。請(qǐng)注意，Python 使用每個(gè)對(duì)象的真值來(lái)確定最終結(jié)果：

通常，如果and表達(dá)式中的操作數(shù)是對(duì)象而不是布爾表達(dá)式，則運(yùn)算符會(huì)在其計(jì)算結(jié)果為 時(shí)返回左側(cè)的對(duì)象False。否則，它會(huì)返回右側(cè)的對(duì)象，即使它的計(jì)算結(jié)果為False。

混合布爾表達(dá)式和對(duì)象

您還可以在and表達(dá)式中組合布爾表達(dá)式和常見(jiàn)的 Python 對(duì)象。在這種情況下，如果and表達(dá)式為假，則表達(dá)式仍返回左操作數(shù)，否則返回右操作數(shù)。返回值可以是True、False或常規(guī)對(duì)象，具體取決于表達(dá)式的哪一部分提供該結(jié)果：

>>>

>>> 2 < 4 and 2 2 >>> 2 and 2 < 4 True >>> 2 < 4 and [] [] >>> [] and 2 < 4 [] >>> 5 > 10 and {} False >>> {} and 5 > 10 {} >>> 5 > 10 and 4 False >>> 4 and 5 > 10 False

這些示例使用布爾表達(dá)式和常見(jiàn)對(duì)象的組合。在每對(duì)示例中，您會(huì)看到可以獲取非布爾對(duì)象或布爾值，True或False.?結(jié)果將取決于表達(dá)式的哪一部分提供了最終結(jié)果。

下表總結(jié)了and組合布爾表達(dá)式和常見(jiàn) Python 對(duì)象時(shí)運(yùn)算符的行為：

為了找出返回的內(nèi)容，Python 計(jì)算左側(cè)的布爾表達(dá)式以獲取其布爾值（True或False）。然后 Python 使用其內(nèi)部規(guī)則來(lái)確定右側(cè)對(duì)象的真值。

作為測(cè)試您理解的練習(xí)，您可以嘗試通過(guò)將第三列中的操作數(shù)的順序交換為 來(lái)重寫(xiě)此表object and expression。嘗試預(yù)測(cè)每行將返回什么。

組合 Python 邏輯運(yùn)算符

正如您在本教程前面看到的，Python 提供了兩個(gè)額外的邏輯運(yùn)算符：or運(yùn)算符和not運(yùn)算符。您可以將它們與and運(yùn)算符一起使用來(lái)創(chuàng)建更復(fù)雜的復(fù)合表達(dá)式。如果要使用多個(gè)邏輯運(yùn)算符做出準(zhǔn)確清晰的表達(dá)式，則需要考慮每個(gè)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。換句話(huà)說(shuō)，您需要考慮 Python 執(zhí)行它們的順序。

與其他運(yùn)算符相比，Python 的邏輯運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)較低。但是，有時(shí)使用一對(duì)括號(hào) (?()) 來(lái)確保一致且可讀的結(jié)果是有益的：

>>>

>>> 5 or 2 and 2 > 1 5 >>> (5 or 3) and 2 > 1 True

這些示例將or運(yùn)算符和and運(yùn)算符組合在一個(gè)復(fù)合表達(dá)式中。就像and運(yùn)算符一樣，運(yùn)算or符使用短路評(píng)估。and然而，與 不同的是，or一旦找到真正的操作數(shù)，運(yùn)算符就會(huì)停止。您可以在第一個(gè)示例中看到這一點(diǎn)。由于5為真，or子表達(dá)式立即返回5而不計(jì)算表達(dá)式的其余部分。

相比之下，如果將or子表達(dá)式括在一對(duì)括號(hào)中，則它可以作為單個(gè)真操作數(shù)工作，并且2 > 1也會(huì)被評(píng)估。最終結(jié)果是True。

要點(diǎn)是，如果您在單個(gè)表達(dá)式中使用多個(gè)邏輯運(yùn)算符，那么您應(yīng)該考慮使用括號(hào)來(lái)明確您的意圖。這個(gè)技巧還將幫助您獲得正確的邏輯結(jié)果。

and在布爾上下文中使用 Python 的運(yùn)算符

像所有 Python 的布爾運(yùn)算符一樣，and運(yùn)算符在布爾上下文中特別有用。您可以在布爾上下文中找到布爾運(yùn)算符的大多數(shù)實(shí)際用例。

兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)在 Python 中定義了布爾上下文：

if語(yǔ)句讓您執(zhí)行條件執(zhí)行并根據(jù)某些初始條件的結(jié)果采取不同的行動(dòng)方案。

while循環(huán)允許您執(zhí)行條件迭代并在給定條件為真時(shí)運(yùn)行重復(fù)性任務(wù)。

這兩個(gè)結(jié)構(gòu)是您所謂的控制流語(yǔ)句的一部分。它們幫助您決定程序的執(zhí)行路徑。

您可以使用 Python 的and運(yùn)算符在if語(yǔ)句和while循環(huán)中構(gòu)造復(fù)合布爾表達(dá)式。

if?聲明

布爾表達(dá)式通常被稱(chēng)為條件，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ馕吨枰獫M(mǎn)足給定的要求。它們?cè)跅l件語(yǔ)句的上下文中非常有用。在 Python 中，這種類(lèi)型的語(yǔ)句以if關(guān)鍵字開(kāi)頭并以條件結(jié)尾。條件語(yǔ)句還可以包含elifandelse子句。

Python 條件語(yǔ)句遵循英語(yǔ)語(yǔ)法中的條件邏輯。如果條件為真，則if執(zhí)行代碼塊。否則，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到不同的代碼塊：

>>>

>>> a = -8 >>> if a < 0: ... print("a is negative") ... elif a > 0: ... print("a is positive") ... else: ... print("a is equal to 0") ... a is negative

由于a持有負(fù)數(shù)，條件a < 0為真。該if代碼塊中運(yùn)行，而你得到的消息a is negative?印在屏幕上。a但是，如果將 的值更改為正數(shù)，則elif塊會(huì)運(yùn)行并且 Python 會(huì)打印a is positive.?最后，如果您設(shè)置a為零，則else代碼塊將執(zhí)行。繼續(xù)玩，a看看會(huì)發(fā)生什么！

現(xiàn)在假設(shè)您要確保在運(yùn)行某段代碼之前滿(mǎn)足兩個(gè)條件——這意味著它們都為真。要嘗試此操作，假設(shè)您需要獲取運(yùn)行腳本的用戶(hù)的年齡，處理該信息，并向用戶(hù)顯示他們當(dāng)前的生命階段。

啟動(dòng)您最喜歡的代碼編輯器或 IDE并創(chuàng)建以下腳本：

# age.py age = int(input("Enter your age: ")) if age >= 0 and age <= 9: print("You are a child!") elif age > 9 and age <= 18: print("You are an adolescent!") elif age > 18 and age <= 65: print("You are an adult!") elif age > 65: print("Golden ages!")

在這里，您使用用戶(hù)的年齡input()，然后使用將其轉(zhuǎn)換為整數(shù)int()。該if子句檢查是否age大于或等于0。在同一個(gè)子句中，它檢查是否age小于或等于9。為此，您需要構(gòu)建一個(gè)and復(fù)合布爾表達(dá)式。

這三個(gè)elif子句檢查其他時(shí)間間隔以確定與用戶(hù)年齡相關(guān)的生命階段。

如果您從命令行運(yùn)行此腳本，則會(huì)得到如下內(nèi)容：

$ python age.py Enter your age: 25 You are an adult!

根據(jù)您在命令行中輸入的年齡，腳本會(huì)采取一種或另一種行動(dòng)。在此特定示例中，您提供 25 歲的年齡，并將消息You are an adult!打印到您的屏幕上。

while?循環(huán)

的while環(huán)是可使用的第二構(gòu)建and表達(dá)式來(lái)控制程序的執(zhí)行流程。通過(guò)and在while語(yǔ)句頭中使用運(yùn)算符，您可以測(cè)試多個(gè)條件并在滿(mǎn)足所有條件時(shí)重復(fù)循環(huán)的代碼塊。

假設(shè)您正在為制造商設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的原型。該系統(tǒng)有一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制，應(yīng)在 500 psi 或更低的壓力下工作。如果壓力超過(guò) 500 psi 而保持在 700 psi 以下，則系統(tǒng)必須運(yùn)行一系列給定的標(biāo)準(zhǔn)安全操作。對(duì)于大于 700 psi 的壓力，系統(tǒng)必須運(yùn)行一套全新的安全措施。

要解決此問(wèn)題，您可以使用while帶有and表達(dá)式的循環(huán)。這是一個(gè)模擬可能解決方案的腳本：

1# pressure.py 2 3from time import sleep 4from random import randint 5 6def control_pressure(): 7 pressure = measure_pressure() 8 while True: 9 if pressure <= 500: 10 break 11 12 while pressure > 500 and pressure <= 700: 13 run_standard_safeties() 14 pressure = measure_pressure() 15 16 while pressure > 700: 17 run_critical_safeties() 18 pressure = measure_pressure() 19 20 print("Wow! The system is safe...") 21 22def measure_pressure(): 23 pressure = randint(490, 800) 24 print(f"psi={pressure}", end="; ") 25 return pressure 26 27def run_standard_safeties(): 28 print("Running standard safeties...") 29 sleep(0.2) 30 31def run_critical_safeties(): 32 print("Running critical safeties...") 33 sleep(0.7) 34 35if __name__ == "__main__": 36 control_pressure()

在 中control_pressure()，您while在第 8 行創(chuàng)建一個(gè)無(wú)限循環(huán)。如果系統(tǒng)穩(wěn)定且壓力低于 500 psi，則條件語(yǔ)句跳出循環(huán)，程序結(jié)束。

在第 12 行，第一個(gè)嵌套while循環(huán)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)安全操作，而系統(tǒng)壓力保持在 500 psi 和 700 psi 之間。在每次迭代中，循環(huán)都會(huì)獲得一個(gè)新的壓力測(cè)量值，以便在下一次迭代中再次測(cè)試條件。如果壓力超過(guò) 700 psi，則第 16 行上的第二個(gè)回路將運(yùn)行關(guān)鍵安全操作。

注意：上例中的實(shí)現(xiàn)control_pressure()旨在展示and操作符如何在while循環(huán)上下文中工作。

但是，這不是您可以編寫(xiě)的最有效的實(shí)現(xiàn)。您可以重構(gòu)control_pressure()以使用單個(gè)循環(huán)而不使用and：

def control_pressure(): while True: pressure = measure_pressure() if pressure > 700: run_critical_safeties() elif 500 < pressure <= 700: run_standard_safeties() elif pressure <= 500: break print("Wow! The system is safe...")

在這個(gè)替代實(shí)現(xiàn)中and，您使用鏈?zhǔn)奖磉_(dá)式而不是 using?，500 < pressure <= 700它的作用相同，pressure > 500 and pressure <= 700但更干凈，更 Pythonic。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是您measure_pressure()只調(diào)用一次，這最終會(huì)更有效率。

要運(yùn)行此腳本，請(qǐng)打開(kāi)命令行并輸入以下命令：

$ python pressure.py psi=756; Running critical safeties... psi=574; Running standard safeties... psi=723; Running critical safeties... psi=552; Running standard safeties... psi=500; Wow! The system is safe...

屏幕上的輸出應(yīng)該與此示例輸出略有不同，但您仍然可以了解應(yīng)用程序的工作原理。

and在非布爾上下文中使用 Python 的運(yùn)算符

這個(gè)事實(shí)and可以返回對(duì)象除了剛才True和False是一個(gè)有趣的功能。例如，此功能允許您使用and運(yùn)算符進(jìn)行條件執(zhí)行。假設(shè)您需要更新一個(gè)flag變量，如果給定列表中的第一項(xiàng)等于某個(gè)預(yù)期值。對(duì)于這種情況，您可以使用條件語(yǔ)句：

>>>

>>> a_list = ["expected value", "other value"] >>> flag = False >>> if len(a_list) > 0 and a_list[0] == "expected value": ... flag = True ... >>> flag True

在這里，條件檢查列表是否至少有一項(xiàng)。如果是，則檢查列表中的第一項(xiàng)是否等于"expected value"字符串。如果兩項(xiàng)檢查都通過(guò)，flag則更改為T(mén)rue。您可以利用and運(yùn)算符來(lái)簡(jiǎn)化此代碼：

>>>

>>> a_list = ["expected value", "other value"] >>> flag = False >>> flag = len(a_list) > 0 and a_list[0] == "expected value" >>> flag True

在此示例中，突出顯示的行完成了所有工作。它檢查兩個(gè)條件并一次性完成相應(yīng)的分配。此表達(dá)式and從if您在前一個(gè)示例中使用的語(yǔ)句中取出運(yùn)算符，這意味著您不再在布爾上下文中工作。

上面示例中的代碼比您之前看到的等效條件語(yǔ)句更簡(jiǎn)潔，但可讀性較差。要正確理解此表達(dá)式，您需要了解and運(yùn)算符內(nèi)部的工作方式。

將 Python 的and運(yùn)算符付諸實(shí)踐

到目前為止，您已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何使用 Python 的and運(yùn)算符來(lái)創(chuàng)建復(fù)合布爾表達(dá)式和非布爾表達(dá)式。您還學(xué)習(xí)了如何在if語(yǔ)句和while循環(huán)等布爾上下文中使用此邏輯運(yùn)算符。

在本節(jié)中，您將構(gòu)建一些實(shí)際示例，以幫助您決定何時(shí)使用and運(yùn)算符。通過(guò)這些示例，您將學(xué)習(xí)如何利用and編寫(xiě)更好、更多 Pythonic 的代碼。

扁平化嵌套if語(yǔ)句

Python之禪的一項(xiàng)原則指出“扁平優(yōu)于嵌套”。例如，雖然具有兩級(jí)嵌套if語(yǔ)句的代碼是正常的并且完全沒(méi)問(wèn)題，但是當(dāng)您有兩級(jí)以上的嵌套時(shí)，您的代碼確實(shí)開(kāi)始看起來(lái)混亂和復(fù)雜。

假設(shè)您需要測(cè)試給定的數(shù)字是否為正數(shù)。然后，一旦您確認(rèn)它是正數(shù)，您就需要檢查該數(shù)字是否低于給定的正值。如果是，您可以使用手頭的數(shù)字進(jìn)行特定計(jì)算：

>>>

>>> number = 7 >>> if number > 0: ... if number < 10: ... # Do some calculation with number... ... print("Calculation done!") ... Calculation done!

涼爽的！這兩個(gè)嵌套if語(yǔ)句解決了您的問(wèn)題。您首先檢查數(shù)字是否為正，然后檢查它是否小于10。在這個(gè)小例子中，print()對(duì)你的特定計(jì)算的調(diào)用是一個(gè)占位符，只有當(dāng)兩個(gè)條件都為真時(shí)才會(huì)運(yùn)行。

即使代碼有效，通過(guò)刪除嵌套的if.?你怎么能這樣做？好吧，您可以使用and運(yùn)算符將兩個(gè)條件組合在一個(gè)復(fù)合條件中：

>>>

>>> number = 7 >>> if number > 0 and number < 10: ... # Do some calculation with number... ... print("Calculation done!") ... Calculation done!

像and運(yùn)算符這樣的邏輯運(yùn)算符通常提供一種通過(guò)刪除嵌套條件語(yǔ)句來(lái)改進(jìn)代碼的有效方法。盡可能利用它們。

在此特定示例中，您and將創(chuàng)建一個(gè)復(fù)合表達(dá)式，用于檢查數(shù)字是否在給定的范圍或區(qū)間內(nèi)。Python 通過(guò)鏈接表達(dá)式提供了一種更好的方法來(lái)執(zhí)行此檢查。例如，您可以將上面的條件寫(xiě)為0 < number < 10。這是下一節(jié)的主題。

檢查數(shù)值范圍

仔細(xì)查看下一節(jié)中的示例，您可以得出結(jié)論，Python 的and運(yùn)算符是檢查特定數(shù)值是否在給定區(qū)間或范圍內(nèi)的便捷工具。例如，以下表達(dá)式檢查數(shù)字x是否在0和之間10，包括兩個(gè)：

>>>

>>> x = 5 >>> x >= 0 and x <= 10 True >>> x = 20 >>> x >= 0 and x <= 10 False

在第一個(gè)表達(dá)式中，and運(yùn)算符首先檢查是否x大于或等于0。由于條件為真，and運(yùn)算符檢查是否x小于或等于10。最終結(jié)果為真，因?yàn)榈诙€(gè)條件也為真。這意味著該數(shù)字在所需的間隔內(nèi)。

在第二個(gè)示例中，第一個(gè)條件為真，但第二個(gè)條件為假。一般結(jié)果為假，這意味著該數(shù)字不在目標(biāo)區(qū)間內(nèi)。

您可以將此邏輯包含在一個(gè)函數(shù)中并使其可重用：

>>>

>>> def is_between(number, start=0, end=10): ... return number >= start and number <= end ... >>> is_between(5) True >>> is_between(20) False >>> is_between(20, 10, 40) True

在此示例中，is_between()將number作為參數(shù)。它還需要start和end，它定義了目標(biāo)間隔。請(qǐng)注意，這些參數(shù)具有默認(rèn)參數(shù)值，這意味著它們是可選參數(shù)。

您的is_between()函數(shù)返回計(jì)算and表達(dá)式的結(jié)果，該表達(dá)式檢查是否number在start和之間end，包括兩者。

注意：無(wú)意中編寫(xiě)and總是返回的表達(dá)式False是一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤。假設(shè)你要編寫(xiě)一個(gè)表達(dá)式之間排除值0，并10從給定的計(jì)算。

為了達(dá)到這個(gè)結(jié)果，你從兩個(gè)布爾表達(dá)式開(kāi)始：

number < 0

number > 10

以這兩個(gè)表達(dá)式為起點(diǎn)，您可以考慮使用and將它們組合成一個(gè)復(fù)合表達(dá)式。但是，沒(méi)有任何數(shù)字同時(shí)小于0和大于10，因此您最終會(huì)遇到始終為假的情況：

>>>

>>> for number in range(-100, 100): ... included = number < 0 and number > 10 ... print(f"Is {number} included?", included) ... Is -100 included? False Is -99 included? False ... Is 0 included? False Is 1 included? False ... Is 98 included? False Is 99 included? False

在這種情況下，and處理手頭問(wèn)題的邏輯運(yùn)算符是錯(cuò)誤的。您應(yīng)該改用or運(yùn)算符。來(lái)試試看吧！

盡管使用and運(yùn)算符可以讓您優(yōu)雅地檢查一個(gè)數(shù)字是否在給定的間隔內(nèi)，但還有一種更 Pythonic 的技術(shù)可以解決同樣的問(wèn)題。在數(shù)學(xué)中，你可以寫(xiě) 0 < x < 10 來(lái)表示 x 在 0 到 10 之間。

在大多數(shù)編程語(yǔ)言中，這個(gè)表達(dá)式?jīng)]有意義。然而，在 Python 中，這個(gè)表達(dá)式就像一個(gè)魅力：

>>>

>>> x = 5 >>> 0 < x < 10 True >>> x = 20 >>> 0 < x < 10 False

在不同的編程語(yǔ)言中，這個(gè)表達(dá)式會(huì)以求值開(kāi)始0 < x，這是真的。下一步是將真正的布爾值與 進(jìn)行比較10，這沒(méi)有多大意義，因此表達(dá)式失敗。在 Python 中，發(fā)生了一些不同的事情。

Python 在內(nèi)部將這種類(lèi)型的表達(dá)式重寫(xiě)為等效的and表達(dá)式，例如x > 0 and x < 10.?然后執(zhí)行實(shí)際評(píng)估。這就是為什么您在上面的示例中得到正確結(jié)果的原因。

就像您可以使用多個(gè)and運(yùn)算符鏈接多個(gè)子表達(dá)式一樣，您也可以在不顯式使用任何and運(yùn)算符的情況下鏈接它們：

>>>

>>> x = 5 >>> y = 15 >>> 0 < x < 10 < y < 20 >>> # Equivalent and expression >>> 0 < x and x < 10 and 10 < y and y < 20 True

您還可以使用此 Python 技巧來(lái)檢查多個(gè)值是否相等：

>>>

>>> x = 10 >>> y = 10 >>> z = 10 >>> x == y == z True >>> # Equivalent and expression >>> x == y and y == z True

鏈?zhǔn)奖容^表達(dá)式是一個(gè)很好的特性，您可以用多種方式編寫(xiě)它們。但是，您應(yīng)該小心。在某些情況下，最終的表達(dá)式可能難以閱讀和理解，尤其是對(duì)于來(lái)自無(wú)法使用此功能的語(yǔ)言的程序員而言。

有條件地鏈接函數(shù)調(diào)用

如果您曾經(jīng)在Unix 系統(tǒng)上使用過(guò)Bash，那么您可能知道這種構(gòu)造。這是一種方便的技術(shù)，允許您在鏈中運(yùn)行多個(gè)命令。當(dāng)且僅當(dāng)前一個(gè)命令成功時(shí)，每個(gè)命令才會(huì)運(yùn)行：command1 && command2

$ cd /not_a_dir && echo "Success" bash: cd: /not_a_dir: No such file or directory $ cd /home && echo "Success" Success

這些示例使用 Bash 的短路 AND 運(yùn)算符 (?&&) 使echo命令的執(zhí)行依賴(lài)于命令的成功cd。

由于 Pythonand也實(shí)現(xiàn)了惰性求值的思想，您可以用它來(lái)模擬這個(gè) Bash 技巧。例如，您可以在單個(gè)and表達(dá)式中鏈接一系列函數(shù)調(diào)用，如下所示：

func1() and func2() and func3() ... and funcN()

在這種情況下，Python 調(diào)用func1().?如果函數(shù)的返回值計(jì)算為真值，則 Python 調(diào)用func2()，依此類(lèi)推。如果其中一個(gè)函數(shù)返回 false 值，則 Python 將不會(huì)調(diào)用其余函數(shù)。

下面是一個(gè)使用一些pathlib函數(shù)來(lái)操作文本文件的示例：

>>>

>>> from pathlib import Path >>> file = Path("hello.txt") >>> file.touch() >>> # Use a regular if statement >>> if file.exists(): ... file.write_text("Hello!") ... file.read_text() ... 6 'Hello!' >>> # Use an and expression >>> file.exists() and file.write_text("Hello!") and file.read_text() 'Hello!'

好的！在一行代碼中，您無(wú)需if語(yǔ)句即可有條件地運(yùn)行三個(gè)函數(shù)。在這個(gè)特定示例中，唯一可見(jiàn)的區(qū)別是.write_text()返回它寫(xiě)入文件的字節(jié)數(shù)。交互式 shell 會(huì)自動(dòng)將該值顯示在屏幕上。請(qǐng)記住，當(dāng)您將代碼作為腳本運(yùn)行時(shí)，這種差異是不可見(jiàn)的。

結(jié)論

Python 的and運(yùn)算符允許您構(gòu)建復(fù)合布爾表達(dá)式，您可以使用這些表達(dá)式來(lái)決定程序的操作過(guò)程。您可以使用and運(yùn)算符解決布爾或非布爾上下文中的多個(gè)問(wèn)題。了解如何and正確使用運(yùn)算符可以幫助您編寫(xiě)更多Pythonic代碼。

在本教程中，您學(xué)習(xí)了如何：

使用 Python 的and運(yùn)算符

使用 Python 的運(yùn)算符構(gòu)建布爾和非布爾表達(dá)式and

決定行動(dòng)方針使用你的程序的and操作在布爾上下文

and在非布爾上下文中使用運(yùn)算符使您的代碼更簡(jiǎn)潔

通過(guò)本教程中的實(shí)際示例可以幫助您大致了解如何使用and運(yùn)算符在 Python 代碼中做出決策。

Python 面向?qū)ο缶幊?/p>

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