4.4　布尔逻辑运算

布尔逻辑运算是对真和假两种布尔值进行运算，运算后的结果仍然是一个布尔值。Python提供了3种逻辑运算：逻辑与（and）运算、逻辑或（or）运算和逻辑非（not）运算。

4.4.1　逻辑与运算

逻辑与运算表示取与运算，如图4.23所示。

图中的and为逻辑运算符，用来将x和y进行取与运算，得出布尔值。需要注意的是，and与x和y之间需要有空格。该运算类似于位运算中的位与运算。在位与运算中，同为1时为1，有一个不为1则为0。在Python中，默认1代表True（真），0代表False（假）。逻辑与（and）运算的规则及结果如表4-3所示。

助记：同为真时为真，有一个为假就为假。

【实例4-28】下面将表达式2+6>7与表达式9>5进行逻辑与运算，并查看结果，代码如下：

代码中，表达式2+6>7的结果为True，表达式9>5的结果也为True。True与True进行逻辑与运算，同时都为True，因此，最终运算结果为True。

4.4.2　逻辑或运算

逻辑或表示取或运算，如图4.24所示。

图中的or为逻辑运算符，用来将x和y进行取或运算，得出布尔值。需要注意的是，or与x和y之间需要有空格。该运算类似于位运算中的位或运算。逻辑或（or）运算的规则及结果如表4-4所示。

助记：同为假时为假，有一个为真就为真。

【实例4-29】下面将表达式2+6>7与表达式9<5进行逻辑或运算，并查看结果，代码如下：

代码中，表达式2+6>7的结果为True，表达式9<5的结果为False。True与False进行逻辑或运算，有一个为True，结果就为True。因此，最终运算结果为True。

4.4.3　逻辑非运算

逻辑非表示取反运算，如图4.25所示。

图中的not为逻辑运算符，用来将y进行取反运算，得出布尔值。需要注意的是，not与y之间需要有空格。逻辑非（not）运算的规则及结果如表4-5所示。

助记：原为真，现为假；原为假，现为真。

【实例4-30】下面将表达式8**5>8*5进行逻辑非运算，代码如下：

代码中，表达式8**5>8*5的结果为True，对其进行逻辑非运算，最终结果为False。

4.4.4　逻辑运算符优先级

Python进行布尔逻辑运算时，如果运算中存在多个逻辑运算符，则会根据逻辑运算符优先级的高低依次进行运算。Python支持的逻辑运算符优先级（从高到低）如表4-6所示。

【实例4-31】下面在交互模式中对代码9>2 or 8>12 and 7>21进行运算，并查看运行结果，代码如下：

执行后，得出运算结果如下：

由于or的优先级低于and的优先级，因此首先运算8>12 and 7>21，该运算结果为False，然后运算9>2 or False，最后得出运算结果为True。

在进行布尔运算时，也可以通过使用圆括号（()）改变运算符优先级的顺序。例如，上述例子中先运算or的逻辑运算，再运算and的逻辑运算，代码如下：

执行后，运算结果将发生变化。

4.4.5　短路原则

一个运算当中可能会包含多个逻辑运算符，按照默认运算情况，计算机会根据逻辑运算符的优先级进行运算。但是当表达式前面部分已经能确定整个表达式的值时，后面部分就没有计算的必要了。为了减少运算量，Python会使用短路原则进行逻辑运算，它适用于or逻辑运算和and逻辑运算。

1. or逻辑运算的短路原则

or逻辑运算只要有一个为真就为真。短路原则是指，当or的第一个条件为真时，那么or的第二个、第三个甚至更多的条件，无论是真是假，计算机都不需要进行运算了，结果一定为真，如图4.26所示。

图中，or左侧的第一个条件为真，计算机将不会运算条件“？1”和条件“？2”的真假，直接得出运算结果为真。

【实例4-32】下面在交互模式中对代码10==0b1010 or 10>16 and 7+8>100进行运算，并查看运行结果，代码如下：

执行后，得出运算结果如下：

代码中的第一个逻辑运算符为or，因此计算机只需要运算or的第一个条件10==0b1010，该条件为True。计算机将不会运算10>16和7+8>100，直接得出结论为True。

2. and逻辑运算的短路原则

and逻辑运算只要有一个为假就为假。短路原则是指，当and的第一个条件为假时，那么and的第二个、第三个甚至更多的条件，无论是真是假，计算机都不需要进行运算了，因为结果一定为假，如图4.27所示。

图中，and左侧的第一个条件为假，计算机将不会运算条件“？1”和条件“？2”的真假，直接得出运算结果为假。

【实例4-33】下面在交互模式中对代码3+4>7+8 and 30>4+5 or 20>7进行运算，并查看运行结果，代码如下：

执行后，得出运算结果如下：

代码中的第一个逻辑运算符为and，因此计算机只需要运算and的第一个条件3+4>7+8，该条件为False。计算机将不会运算30>4+5和20>7，直接得出结论为False。