分享python中and / or 的运算逻辑实例教程

python中 and 和 or 运算的核心思想 ——— 短路逻辑

　　最近开始看廖雪峰的python教程，打算先把 《learn python the hard way》放一放，因为最后几章感觉还是有点难度（好吧，是我太弱了，不过慢慢来吧，一步一个脚印），想着看完廖雪峰的教程之后再回过头来，或许能有些思路。

　　好吧，言归正传，今天之所以写这个，就是因为在廖雪峰教程里 filter 一章里出现了 and / or 的运算，之前的教程没有提到过这个，刚看的时候有些困惑，一头雾水，代码如下：

    #把一个序列中的空字符串删掉

    1>  def not_empty(s):
    2>      return s and s.strip()
    3>
    4>  filter(not_empty, ['A', '', 'B', None, 'C', '  '])

 

　　后来在网上查了一些关于 and / or 的运算逻辑，加上自己的理解，总结如下（不知是否有误，若有纰漏，还请各位斧正）：

1. 包含一个逻辑运算符

　　首先从基本的概念着手，python中哪些对象会被当成 False 呢？而哪些又是 True 呢？

**在Python中，None、任何数值类型中的0、空字符串“”、空元组()、空列表[]、空字典{}都被当作False，还有自定义类型，如果实现了　 nonzero ()　或　 len () 方法且方法返回 0 或False，则其实例也被当作False，其他对象均为True。**

　　下面是最简单的逻辑运算：

    True  and True    ==> True                  True  or True    ==> True
    True  and False   ==> False                 True  or False   ==> True
    False and True    ==> False                 False or True    ==> True
    False and False   ==> False                 False or False   ==> False

　　利用上面两点我们就可以举一些例子：

example 1

    >>> a = [0, 1, '' ,3]
    >>> a[0] and a[1]
    0

　　a[0] = 0 , a[1] = 1 , 所以 a[0] and a[1] 就变成了 0 and 1 （False and True），所以为 0 （False）。

example 2

    >>> a = [0, 1, '' ,3]
    >>> a[2] and a[1]
    ''

　　两个同时为 False ，返回左边的值。

2. 包含两个及以上的逻辑运算符

　　逻辑运算符 and / or 一旦不止一个，其运算规则的核心思想就是短路逻辑。好的，那我们就来了解一下短路思想（本人归纳，可能与网上其他人的有些出入，且听我慢慢分析）：

表达式从左至右运算，若 or 的左侧逻辑值为 True ，则短路 or 后所有的表达式，直接输出 or 左侧表达式 。

表达式从左至右运算，若 and 的左侧逻辑值为 False ，则短路其后所有 and 表达式，直到有 or 出现，输出 and 左侧表达式到 or 的左侧，参与接下来的逻辑运算。

若 or 的左侧为 False ，或者 and 的左侧为 True 则不能使用短路逻辑。

　　可能有点抽象，没关系，我们接下来就举一些例子。

　　这里有一个巧妙的方法，能让我们直观地了解 python 处理这些逻辑语句时的短路情况（我也是跟别人学的）

　　好了，就让我们从简单的开始，假设全是 and 语句 或者全是 or 语句：

example 1

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return []
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() and b() and c() and d() and e():
    18>     print 'ok'
    
    #显示结果如下
    A

　　a() 的逻辑值为 False ，其后均为 and 语句，全部短路，最终返回 a() 的表达式。

example 2

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return 1
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return 1
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return []
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() and b() and c() and d() and e():
    18>     print 'ok'

    #显示结果如下
    A
    B
    C

　　a() 的逻辑值为 True，不能短路其后，与 b() 进行逻辑运算，返回 b() 的逻辑值 True，与 c() 进行逻辑运算，返回 c() 的逻辑值 False，其后均为 and 语句， 则全部短路，最终返回 c() 的表达式。

example 3

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return 1
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() or b() or c() or d() or e():
    18>     print 'ok'

    #显示结果如下
    A
    ok

　　a() 的逻辑值为 True ，其后均为 or 语句，全部短路，最终返回 a() 的表达式。

example 4

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return []
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() or b() or c() or d() or e():
    18>     print 'ok'

    #显示结果如下
    A
    B
    C
    ok

　　a() 的逻辑值为 True，不能短路其后，与 b() 进行逻辑运算，返回 b() 的逻辑值 False，与 c() 进行逻辑运算，返回 c() 的逻辑值 True，其后均为 or 语句，则全部短路，最终返回 c() 的表达式。

　　下面我们就来讲一下 and 与 or 语句同时存在的情况：

example 5

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return []
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16> def f():
    17>     print 'F'
    18>     return 1
    19> def g():
    20>     print 'G'
    21>     return []
    22> def h():
    23>     print 'H'
    24>     return 1
    25>
    26> if a() and b() and  c() and d() or e() and f() or g() and h():
    27>     print 'ok'

    #输出结果如下：
    A
    E
    F
    ok

 

　　别以为语句很长就很难，我们好好分析一下，首先是 a() 的逻辑值为 False，其后到 or 语句为止有三条 and 语句： a() and b() and c() and d()，均被短路。得到 a() or e() 为True，输出 e() ,得 e() and F() 为 True ,输出 f(), 其后接 or 语句，则短路其后所有。（结合我总结的短路逻辑的三点好好理解，应该没问题。）

3. 三元运算操作符

　　在python2.5 之前，python 是没有三元操作符的，Guido Van Rossum 认为它并不能帮助 python 更加简洁，但是那些习惯了 c 、 c++ 和 java 编程的程序员却尝试着用 and 或者 or 来模拟出三元操作符，而这利用的就是python的短路逻辑。

　　三元运算操作符 bool ? a : b ，若 bool 为真则 a ，否则为 b 。

　　转化为 python 语言为：

　　　　　　　　bool and a or b

　　如何理解呢？ 首先 a ， b 都为真，这是默认的。如果 bool 为真， 则 bool and a 为真，输出 a ，短路 b 。如果 bool 为假，短路 a，直接 bool or b ，输出 b 。

　　换一种更简单的写法：

　　　　　　　return a if bool else b

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