python布爾類型和邏輯運算

布爾類型

python中True表示真，False表示假，它們是布爾類型：

>>> type(True)
<class 'bool'>

在python中，bool的True和False是數值1和0的字符串表示格式，實際上bool類型是int類型的一個子類。

>>> bool.__bases__
(<class 'int'>,)

由於True/False是數值1和0的另外一種表示方式，它們能夠直接參與數值運算。

>>> True + 2
3
>>> False + 2 - 1
1

True/False的各類形式

雖然True表明1，False表明0。但實際上，python中的任何一個數據對象要麼是True，要麼是False，因此能夠直接在布爾測試的表達式中使用，而並不是必定要去大小比較、經過函數測試等等。好比：

if "a":
while 1:

能夠經過bool()函數來測試數據對象、表達式是True仍是False。例如：

>>> bool(0)
False
>>> bool(1)
True
>>> bool('a')
True
>>> bool('')
False

那麼，哪些類型的數據是True，哪些類型的數據是False？

• 整數值0、浮點數值0.0等、空字符串都爲假
  
• None爲假
  
• 空數據對象都是假，好比[]、{}、()等
  • 注意，元組的括號和逗號的特殊性。例如(())、(None)、(1)這些都不是元組，而是單個數據對象，加上逗號纔算是元組。因此，使用括號包圍但卻不是元組的數據，若是它們是假，則整個返回假，而不是元組看上去不爲空而返回真

如下是各類內置數據類型的一些真、假示例：

True                 False
        ----------------------------------
number:   一、1.1               0、0.0
string:   'a'                  ''
None:                          None
list:     ['a']、[1]           []
       [0]、['']、[None]
Set/Dict: {'a'}                {}
tuple:    ('a')、(1)           ()、('')、(0)、(None)

看幾個示例：

>>> bool(1), bool(0)
(True, False)

>>> bool('a'), bool('')
(True, False)

>>> bool(None)
False

>>> bool(['a']), bool([1]), bool([]), bool(['']), bool([()])
(True, True, False, True, True)

>>> bool({'a'}), bool({}), bool({''})
(True, False, True)

>>> bool(('a')), bool(()), bool(('')), bool((0)), bool(({}))
(True, False, False, False, False)

>>> bool(((),)),bool((None,))
(True, True)

實際上，一個數據對象是真仍是假，是根據這個類型的__bool__()的返回值(爲False則爲假)以及__len__()的返回值(爲0則爲假)來決定的。

None

None爲假，它不是表示對象爲空，也不是表示對象未定義。它自身就是一個實實在在的數據對象，在內存中有本身的內存地址，並且整個python全局只有一個惟一的None對象。能夠認爲，None是一種特殊的數據對象，像數值一、字符串'a'同樣，只不過內存中這個數據對象裏面存儲的數據是咱們不得而知的，但它永遠表示爲False。

>>> a = None
>>> b = None
>>> a is b
True

在Python中，沒有顯式定義return語句的函數、方法並不意味着沒有返回值，它們的默認返回值是None。好比print()函數：

>>> a=print("aa")
aa
>>> print(a)
None

None有時候有些小技巧。好比，訪問或設置超出列表長度的元素時會報錯：

>>> S = []
>>> S[1]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
>>> S[1] = 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list assignment index out of range

可是能夠預先將某些數量的None對象填充到列表中去，這樣列表就具有了元素，儘管它們都是None對象。

例如，向列表中填充10個None元素：

>>> S = [None] * 10
>>> S
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]
>>> S[1]
>>> S[1] = 2
>>> S
[None, 2, None, None, None, None, None, None, None, None]

固然，將None換成其它數據也同樣能夠，好比0，但用None來填充，一看就知道是爲了填充而填充的佔位符，不是實際要操做的元素。

另外，預先填充並不能限制列表的長度，能夠繼續向這個列表中append()新元素。

邏輯運算：and、or、not

python中只支持字符形式的and、or、not邏輯運算，不支持符號類型的&&、||、!。

• X and Y：X和Y都爲真時，返回真
  
• X or Y：X或Y爲真，返回真
  
• not X：X真假取反
  • not優先級很低，因此not a == b等價於not (a == b)

須要注意，and和or會短路運算(即只要能肯定真假關係，就當即中止運算)，並返回運算的結果(不是返回True/False，而是返回表達式的運算結果)。而not運算是返回True/False的。

例如，and的邏輯運算：

>>> 2 and 3, 3 and 2
(3, 2)
>>> [] and {}
[]
>>> 3 and []
[]

上面第一行and測試，由於and左邊的都是True，因此必須得評估and右邊的值，那麼無論and右邊是True仍是False，都會返回and右邊的值，好比第一行and測試，第三行and測試。第二行and測試中，由於and左邊爲False，因此直接能肯定爲False，因此直接短路返回[]。

再看or邏輯運算：

>>> 2 or 3,3 or 2
(2, 3)
>>> [] or 3
3
>>> [] or {}
{}

上面第一行or測試，由於or左邊已經能直接肯定爲True，因此直接短路返回or左邊的值。第二行和第三行or測試，由於or左邊都爲False，因此必須測試右邊的，因此無論or右邊是True仍是False，都返回or右邊的值。

再次說明，and、or返回的不是True/False的布爾值，而是邏輯表達式的運算結果。但由於python中只要是數據，要麼是True，要麼是False，因此and/or/not均可以用於真假測試，只不過and/or還能夠在布爾測試的基礎上進行賦值操做。

例如，若是變量a爲False，就賦值爲某個值，不然採用a原有的值。

a = a or "hhhh"

更通用的，變量A取X、Y、Z等表達式中的一個。

A = X or Y
A = X or Y or Z

不只如此，and/or還能實現if中選擇值的功能。例如，下面是等價的：

A = (( X and Y) or Z)

if X:
  A = Y
else:
  A = Z

固然，這種用and/or實現邏輯的可讀性太差，能用if的固然用if。

空、非空測試的建議

常常會遇到要測試數據是否爲空。這裏的空多是None、""、[]、{}、()中的一種，建議不要使用len() == 0去測試：

if len(x) == 0:
if not len(x) == 0:

而是直接將數據做爲真、假值進行判斷：

if x:
if not x: