python中and和or的用法以及运算的核心思想——“短路逻辑”超详细讲解

//本文几乎涵盖了and和or所有知识点，篇幅较长，一点要静下心来看，学无止境。

1.and和or的含义

既然我们要运用and和or，那么首先就应该知道and与or的意思是什么。你可以把它当作数学里的与运算和或运算。假设a为真命题，b为假命题，那“a与b”是假命题，“a或b”为真命题。

在python中也是一样的意思，如下表：

运算符	含义	逻辑表达式	说明
and	与运算	a and b	当 a 和 b 两个表达式都为真时，a and b 的结果才为真，否则为假。
or	或运算	a or b	当 a 和 b 两个表达式都为假时，a or b 的结果才是假，否则为真。

2.and和or的用法

python中的逻辑运算符有两种返回值，python运算符除了能操作bool类型表达式，还能操作其他所有类型的表达式。一些初学者可能没了解过运算符操作其他类型的表达式。并且返回的值也不止bool类型。下面我们就来详细了解and与or的两种用法。

1. 运算bool类型
   操作bool类型表达式的时候就是第一点中表格的用法。
   下面我们来举几个例子就明白了：

a = 1>2 and 1<2; print(a) #输出结果为：False

b = 1>2 or 1<2; print(b) #输出结果为：True

这一用法还是比较简单。当操作bool类型时返回值都是bool类型。

2. 运算其他类型：
   运算其他类型时返回的都是操作表达式的值，如表：

运算符	含义	逻辑表达式	说明
and	与运算	a and b	如果 a 为 False，a and b 返回 a 的值，否则返回 b 的计算值。
or	或运算	a or b	如果 a 是 True，a or b 返回 a 的值，否则它返回 b 的计算值。

初学者一定不要死板记得套用说明中的运算方法。要知道为什么a为False就返回a的值。在学习其他知识的时候也是这样。

👨‍🎓题外话：
在学习中，如果你想学精：
千万不能只知其然，不知其所以然。一定要知其然，并知其所以然。不然你只能学的好，但是学不精。
如果你觉得有的人很厉害，而你根本没那个天赋，达不到别人的高技术，那你们唯一的区别就在于此，就那么简单，加油，你也很棒！🤞

其本质是因为：
在与运算中，一个为假，那整个运算肯定都为假，无论b是真还是假，都不会影响最终的结果，所以返回a的值，如果为真，那后面的b不知是真还是假，所以要继续运算，则返回b的值。
在或运算中，只要有一个为真，那整个运算都为真，所以只要a为真，那不管b是真还是假，最终的结果都是真，所以返回a的值。反之。

这一点是我们后面要讲到的“短路逻辑”的本质。

举例说明：

a = 1
b = 0
c = "Hello World"
d = ""

print(a and b) #输出结果为 0
print(a or b)  #输出结果为 1
print(c and d) #输出结果为 "" /（即什么都不输出）
print(c or d)  #输出结果为 Hello World
print(a and c) #输出结果为 Hello World

所以从上看来，and和or不仅能操作其他类型表达式，还能混合运算，即不同类型的表达式进行运算。并且返回的值不是bool类型，而是表达式的值。

看到这可能有的初学者就懵了，int，string类型怎么会有false和true之说。

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。

所以在逻辑运算符操作其他类型表达式的时候是先以其对象返回的bool值进行运算，然后返回表达式。

注：其他类型也能与bool类型进行运算，且运算规则和此规则一样，将bool类型当作其他类型就行了。
例如：

a = True
b = False;
c = 1
d = "Hello World"

print(a and c) #输出结果为 1
print(b and c) #输出结果为 False
print(b or d)  #输出结果为 Hello World

-总结：

1. 在逻辑运算符and和or中不仅可以操作bool类型的表达式，还能操作其他类型表达式，返回值也不仅是bool类型，也可以是其他类型。
2. 在只进行bool表达式操作时，返回值是bool类型，其运算规则是：
   and：a and b， 当 a 和 b 两个表达式都为真时，a and b 的结果才为真，否则为假。
   or：a or b， 当 a 和 b 两个表达式都为假时，a or b 的结果才是假，否则为真。
3. 在有其他类型参与运算时，返回值时其表达式类型值，其运算规则是：
   and ：a and b，如果 a 为 False，a and b 返回 a 的值，否则返回 b 的计算值。
   or：a or b，如果 a 是 True，a or b 返回 a 的值，否则它返回 b 的计算值。

3.“短路逻辑”

在学习完and和or的含义与用法之后，我们就要来进行“短路逻辑”的用法学习了。
在之前的讲解与例子中，我们操作的只有两个表达式，即 a and b ，a or b。那么要用运算符操作多个表达式又该怎样去算呢，这时，我们就要运用到“短路逻辑”了。

什么是短路逻辑：
若and左侧的表达式为false，则短路之后所有的and表达式，直到出现or，则返回and左侧表达式的值继续与or的右侧参与运算。
若or左侧的表达式为true，则短路之后所有的表达式，不管是or还是and，直接输出or左侧表达式的值。
若 or 的左侧为 False ，或者 and 的左侧为 True 则不能使用短路逻辑。

为了更好的理解“短路逻辑”，我们先用常规思想从左至右来运算一下多个表达式：

result1 = 0 and 10 and 20 and 30 and 40
print(result1) # 输出结果为 0
#运算：
0 and 10 = 0
#所以result = 0 and 20 and 30 and 40
0 and 20 = 0
#所以result = 0 and 30 and 40
0 and 30 = 0
#所以result = 0 and 40
0 and 40 = 0
#所以最终结果 ：
result = 0


result2 = 10 or 0 or "" or {} or ()
print(result2) #输出结果为 10
#运算：
10 or 0 = 10
#所以result = 10 or "" or {} or ()
10 or "" = 10
#所以result = 10 or {} or ()
10 or {} = 10
#所以result = 10 or ()
10 or () = 10
#所以最终结果 ：
result = 10

从上述例子来看，我们从左至右运算的最终结果就是正确结果啊，但是再让我们用这种方法来看看or和and混合运算时的结果：

result = 10 or 0 and 20 and 30
print(result) #输出结果为 10
#运算：
10 or 0 = 10
#所以result = 10 and 20 and 30
10 and 20 = 20
#所以result = 20 and 30
20 and 30 = 30
#所以最终结果 ：
result = 30

哎，好奇怪啊，怎么运算的结果和输出的结果不一样啊，明明都一步一步来运算的啊，真是奇怪。莫慌莫慌，这是因为啊，在python中，and和or运算时会短路，而这样“短路”现象，必须用我们的“短路逻辑”来运算了。

为了直观的看到在and与or运算时怎么会短路，我们使用方法来使用一下and和or。
先来看看都是and的情况：

def a():
	print("a")
	return 0
	
def b():
	print("b")
	return 1
	
def c():
	print("c")
	return 1
	
def d():
	print("d")
	return 1
	
result = a() and b() and c() and d()
print("最终返回值：",result)
#输出结果为：
a
最终返回值：0

看见没，为什么a()，b()，c() ，d()都参与了运算，而只打印了a。那是因为在 运算中，a()的值是0，为False，而其后都是and运算符，所以全部被短路，系统根本就没有调用后面的方法参与运算了，所以只打印了a出来。这就是为什么叫“短路”现象。

再来看看都是or的情况：

def a():
	print("a")
	return 0
	
def b():
	print("b")
	return 1
	
def c():
	print("c")
	return 2
	
def d():
	print("d")
	return 3
	
result = a() or b() or c() or d()
print("最终返回值：",result)
#输出结果为：
a
b
最终返回值：1

a()为False，b()为True，所以 a() or b() = b()，b()为True，那么就要继续参与运算：b() or c() = b() 返回的是True，则第二个or其后所有的表达式都要被短路，注意是第二个or，因为第一个or左侧表达式a()为False，所以还要继续运算，没有短路。也就是从左至右，在哪个or运算到左侧逻辑值为True时，就短路哪个or之后所有的表达式。所以只打印了a，b，最终返回值为b()的值：1。

接下来就要实际运算到and和or都有的情况了：

def a():
	print("a")
	return 0
	
def b():
	print("b")
	return 1
	
def c():
	print("c")
	return 2
	
def d():
	print("d")
	return 3

def e():
	print("e")
	return 0

def f():
	print("f")
	return 4

def g():
	print("g")
	return 0

def h():
	print("h")
	return 5
	
result = a() and b() and c() or d() or e() and g() or h()
print("最终返回值：",result)
#输出结果为：
a
d
最终返回值： 3

千万不要看到这么长就觉得很难，只要你真正理解了短路逻辑的本质，它就是变身器，无论碰到什么怪兽时，你都能变身迪迦奥特曼打败它。当然了，你一定要相信光，相信迪迦。“迪迦！🎇”

我们先进行第一步运算，
a() = 0,b() = 1,
a() and b() = a() = 0；
所以第一个and后的所有and连接但是是下一个or出现之前的表达式都要被短路，也就是b(),c()会被短路。所以打印a但不打印b，c。
接着运算：
a() or d() = d() = 3
or的左侧a为False，所以后面的表达式不会被短路，打印 d ，继续运算：
d() or e() = d() =3
or的左侧d()为True，后面所有表达式都会被短路了，
所以最后的返回值为3。

值得注意的是：在有多个and，or连接运算的时候，很多初学者可能有绕懵，认为就只是运算符and，or 两侧的表达式在进行运算，不是的，是and，or两侧的逻辑值进行运算。
例如在上述例子计算d() or e()时，d()是被返回一个最终值在进行运算，也就是在运算过后要把a() and b() and c() or d()看成一个值，再去与后面的e 进行or运算，而不要直接就当作是d()在后面的e进行运算，是因为 a and b and c or d = d()
其实就等同于数学里：（a+b+c）* d，要先算括号里的值，但括号里是算出一个最终值A=a+b+c来，再进行接下来的运算A*d。

以上就是and和or的全部含义与用法，加油各位，我们，未来可期！

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本文参考（在此表示感谢！）：
博客园博主：luser_run