本文介绍 Python3 中整型、浮点型和布尔型的基本运算规则。涵盖数学运算、位运算、比较逻辑运算及赋值运算。重点解析整除与幂运算的区别，浮点数精度问题，布尔值转换规则，以及逻辑运算符的正确用法。通过代码示例展示各类运算的实际效果，帮助初学者掌握基础数据类型操作。
在 Python 编程语言中，数据类型是构建程序的基础。其中，基本类型主要包括整型（int）、浮点型（float）和布尔型（）。它们之间的运算是程序设计中最基础且最核心的部分，熟练掌握这些运算规则对于编写正确的逻辑至关重要。在计算机语言中，运算并不局限于数学中的加减乘除，而是广义的通过运算符连接多个变量来表示某种变量计算的表达式。
bool在 Python 中，运算符可能连接两个变量，也可能只作用于单个变量。前者称为双元运算符（Binary Operator），后者称为单元运算符（Unary Operator）。同时，运算符可能由不只一个字符构成，注意字符之间不可以有空格，必须紧密相连。但是运算符和连接的变量之间可以有任意多个空格，或者没有空格。为了代码的可读性，建议在双元运算符两侧保留空格，而单元运算符通常紧连变量。
整型（int）用于表示整数。Python 3 中的整型没有固定的位数限制，可以表示任意大小的整数。
Python 支持以下基本的数学运算符：
+：加法运算。-：减法运算。*：乘法运算。/：除法运算。结果总是浮点数。//：地板除（Floor Division）。结果向下取整为整型。**：幂运算。例如 2 ** 3 表示 2 的 3 次方。在 Python 中，整型的除法 / 会得到浮点型结果，即使能整除。例如 4 / 2 的结果是 2.0。而地板除 // 实际上就是除完后再进行下取整，例如 3 // 2 的结果是 1，类型是整型。
需要注意的是，地板除的行为遵循'向负无穷方向取整'的规则。例如：
5 // 2 结果为 2-5 // 2 结果为 -3（因为 -2.5 向下取整是 -3）比较运算符用于判断两数的大小关系，其结果类型永远是布尔型（True 或 False）。
>：严格大于>=：大于等于<：严格小于<=：小于等于==：相等（注意是两个等号）!=：不等特别注意，新手经常犯的错误是比较两个变量相等的运算符是 ==，而不是 =。因为在 Python 中，单等号 = 用作赋值操作，如果误用会导致逻辑错误。
符号 - 既可以作为二元减号，也可以作为一元取负运算符。虽然数学上区别不大，但在语法解析上，一元运算符优先级高于二元运算符。例如 -2 + 3 会被解析为 (-2) + 3。
整型还支持二进制位运算，包括左移 <<、右移 >>、按位与 &、按位或 |、按位异或 ^、按位取反 ~。这类运算在底层开发或算法优化中常用，初学者可先掌握基础算术运算。
# 数学运算
print(2 + 3, 2 - 3, 2 * 3, 2 / 3, 2 // 3, 2 ** 3)
# 输出：5 -1 6 0.6666666666666666 0 8
# 位运算
print(2 >> 3, 2 << 3, 2 & 3, 2 | 3, 2 ^ 3, ~2)
# 输出：0 16 2 3 1 -3
# 比较逻辑
print(2 > 3, 2 >= 3, 2 < 3, 2 <= 3, 2 == 3, 2 != 3)
# 输出：False False True True False True
# 取负
print(-2, -3)
浮点型（float）用于表示实数。其运算规则和整型十分类似，但存在精度问题。
<<, >> 等不能直接用于浮点数）。//。由于计算机使用 IEEE 754 标准存储浮点数，某些十进制小数无法精确表示。因此在进行浮点数计算时，可能会出现微小的误差。
例如：
print(0.1 + 0.2)
# 输出：0.30000000000000004
在实际开发中，如果需要高精度计算，建议使用 decimal 模块。
print(2.1 + 3.2, 2.1 - 3.2, 2.1 * 3.2, 2.1 / 3.2, 2.1 // 3.2, 2.1 ** 3.2)
# 输出：5.300000000000001 -1.1 6.720000000000001 0.65625 0.0 10.74241047739471
print(2.1 > 3.2, 2.1 >= 3.2, 2.1 < 3.2, 2.1 <= 3.2, 2.1 == 3.2, 2.1 != 3.2)
# 输出：False False True True False True
print(-2.1, -3.2)
当整型和浮点型混合运算时，Python 会自动将整型转换为浮点型，然后按照浮点型规则进行运算。这种机制称为隐式类型转换。
例如：2 + 3.5 会先将 2 转换为 2.0，再计算得到 5.5。
布尔型（bool）只有两个值：True 和 False。它们在内部分别对应整数 1 和 0。
布尔型支持逻辑与、或、非运算。Python 提供了两种表示方式：关键字和运算符。
and, or, not。推荐优先使用，可读性更好。&, |, ~。这是按位运算符，但在布尔值上效果等同于逻辑运算，不过需要注意优先级差异。特别注意：Python 中逻辑非的运算符是 not，而不是 C/C++ 中的 !。使用 ! 会引发语法错误。
| 变量 1 | 变量 2 | 与 (and/&)| 或 (or/|) | 异或 (^) |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| False | False | False | False | False |
| False | True | False | True | True |
| True | True | True | True | False |
非运算是单元运算，将 False 变为 True，True 变为 False。
为了方便检验一个变量是否为空或无效，Python 内置了 bool() 函数可以将任何类型转换为布尔型。转换规则如下：
0、0.0 转换为 False，其余为 True。'' 转换为 False，其余为 True。[]、空字典 {}、空集合 set() 转换为 False，其余为 True。None：转换为 False。print(bool(0), bool(10))
print(bool(0.0), bool(10.0))
print(bool(''), bool('Hello World!'))
print(bool(None), bool([]))
# 每条语句输出的都是：False True
在使用 and 和 or 时，Python 采用短路求值策略：
A and B：如果 A 为假，则不计算 B，直接返回 A。A or B：如果 A 为真，则不计算 B，直接返回 A。这在条件判断中非常有用，可以避免不必要的计算或潜在的错误。
除了比较类运算和单元运算外，其余的运算都将两个同类型的变量计算为一个同类型的结果。有时候我们希望立刻用这个结果赋给参与计算的两个变量中的一个，此时就可以使用赋值运算。
赋值运算符就是原本的运算符紧跟一个 =，例如：
+=：加后赋值-=：减后赋值/=：除后赋值*=：乘后赋值&=, |=, ^= 等位运算赋值x = 2
x += 1
print(x)
# 输出：3
也就是说，x += y 等价于 x = x + y。同理，还有 -=、/=、&=、>>= 等等赋值运算。
严格来说，增强赋值运算并不是纯粹的运算表达式，因为它构成了一个完整的语句，并没有直接的返回值（除非配合 lambda 或其他高级特性，但在基础用法中视为语句）。
本文详细讲解了 Python3 中三种基本类型的运算规则。以下是核心知识点回顾：
// 的特性，特别是负数情况下的取整行为；区分比较运算符 == 与赋值运算符 =。== 比较浮点数是否相等。and, or, not 关键字的使用，理解短路求值机制，掌握 bool() 转换规则。通过上述内容，读者应能熟练掌握 Python 基础数据类型的运算逻辑，为后续学习复杂数据结构及算法打下坚实基础。
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