Python `or` 和 `and` 运算符优先级示例

Question

Python `or` 和 `and` 运算符优先级示例

pythonboolean-logicoperator-precedenceshort-circuiting

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我无法用Python编写一个示例，展示布尔运算符优先级规则与短路求值的组合。但我可以使用以下方式展示运算符优先级：

print(1 or 0 and 0)  # Returns 1 because `or` is evaluated 2nd.

但是当我将它改为以下代码时，短路问题就出现了:

def yay(): print('yay'); return True
def nay(): print('nay')
def nope(): print('nope')
print(yay() or nay() and nope())  # Prints "yay\nTrue"

对于 or 前的表达式为 True 的 4 种可能性，只有这个表达式会被计算。如果运算符优先级有效，则应该打印 "nay\nnope\nyay\nTrue" 或者 "nay\nyay\nTrue"，因为 and 运算符应该首先被计算。

从这个例子中得出的结论是，Python 从左到右读取布尔表达式，并在结果已知时终止，而不管运算符优先级如何。

请给出一个示例，其中可以看到 and 被首先计算，并且这不是由于代码从左到右被解释的原因。

- WloHu

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请注意，运算符优先级与求值顺序不同。 - tobias_k

5个回答

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yay()返回的第一个值为True，因此Python甚至不会运行表达式的其余部分。这是为了提高效率，因为表达式的其余部分不会影响结果。

看下面的例子，我改变了顺序：

def yay(): print('yay'); return True
def nay(): print('nay')
def nope(): print('nope')
print(nay() and nope() or yay())

输出：

nay
yay
True

这里发生了什么？nay()返回None，它是假的，所以我们已经知道nope()返回什么都无所谓（因为它是一个and条件，第一部分已经是False） - 所以我们不运行它。然后运行yay()，因为它可以改变表达式已经是False的值 - 它返回True。

- Jim Wright

这是短路的好例子，但它并没有展示运算符优先级和求值顺序之间的区别。这就是为什么我要求使用 and，因为它不会被首先求值，这是由于从左到右的求值顺序所决定的。 - WloHu

短路求值不仅仅是为了效率。它还允许构造这样的表达式，即第二部分在第一部分没有特定结果时是无意义的，例如 b != 0 and a/b > 1。 - Lutz Prechelt

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or的优先级低于and，因此a or b and c被解释为a or (b and c)。

此外，逻辑运算符是“懒惰”计算的，所以如果a是True，a or b将不会导致b的计算。

- user1196549

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实际上，你的代码返回了 1 ，不是因为 or 被第二次评估，而是因为 1 是真的，不需要进一步评估。这使得行为保持一致。

- honza_p

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Python从左到右评估表达式，并在结果已知时停止。例如，在or运算符的情况下，如果左侧实体为True，则可以肯定该运算符将返回true，因此在此情况下不会评估右侧的表达式。

在and运算符的情况下，如果左侧表达式为False，则可以确定运算符应返回False。因此，在此处不会评估右侧的表达式。

这就是您示例中发生的情况。

- Abhishek Arya

它不会从左到右评估所有内容：a if cond else b在评估a或b之前会评估cond。 - Duncan

我不太理解这里的语法。你能稍微解释一下吗？我有点好奇你想说什么。 - Abhishek Arya

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我只是想说，虽然 Python 中的大多数表达式从左到右进行求值，但也有例外。条件表达式先评估条件，然后评估左侧或右侧的一个表达式，因此当条件为真时，它不能遵循从左到右的规则。请参阅 https://docs.python.org/3/reference/expressions.html#conditional-expressions - Duncan

谢谢你告诉我。 - Abhishek Arya

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可以查看英文原文，
原文链接

- tobias_k · Accepted Answer

你混淆了运算符优先级和求值顺序。表达式r = x or y and z不是被评估为tmp = y and z; r = x or tmp, 而只是r = x or (y and z)。这个表达式从左到右被评估，如果or的结果已经确定，那么(y and z)将根本不会被评估。请注意，如果or和and是函数，则情况会有所不同; 在这种情况下，函数的参数在调用函数本身之前将被评估。因此，operator.or_(yay(), operator.and_(nay(), nope()))打印yay，nay和nope，即按顺序从左到右打印所有三个。你也可以将其推广到其他运算符上，两个表达式将由于不同的运算符优先级（包括隐式和显式使用(...)）而产生不同的结果，但两次都是从左到右调用函数。

>>> def f(x): print(x); return x
>>> f(1) + f(2) * f(3) / f(4) ** f(5) - f(6)         # 1 2 3 4 5 6 -> -4.99
>>> (f(1) + f(2)) * (((f(3) / f(4)) ** f(5)) - f(6)) # 1 2 3 4 5 6 -> -17.29

正如评论中所指出的，虽然操作符之间的术语是从左到右进行评估的，但实际操作是根据它们的优先级进行评估的。

class F:
    def __init__(self,x): self.x = x
    def __add__(self, other): print(f"add({self},{other})"); return F(self.x+other.x)
    def __mul__(self, other): print(f"mul({self},{other})"); return F(self.x*other.x)
    def __pow__(self, other): print(f"pow({self},{other})"); return F(self.x**other.x)
    def __repr__(self): return str(self.x)
def f(x): print(x); return F(x)

这样，表达式f(1) + f(2) ** f(3) * f(4)会按顺序计算并推入堆栈:1, 2, 3, pow(2,3), 4, mul(8,4), add(1,32)。表达式参数一旦被计算，表达式就被立即计算。