Python学习第六十一天—类和对象10-运算相关的魔法方法(下)

运算相关的魔法方法（下）
一、位运算：二进制，逢二进一。常见的位运算有：按位与运算、按位异或运算、按位或运算，按位非运算（按位取反运算），这是之前学习的and，or，not这三个逻辑运算符，只要左右两个操作数的结果为True，那么and运算结果才为True；只要左右任意一个操作数的结果为True，那么or运算符的结果就为True；not就是取反，not True就是False，not False就是True。逻辑运算符通常用在if语句、while语句，这种需要通过条件来判断是否执行的情景。那么，按位与、或、非，和and，or，not执行的逻辑是类似的，只不过所应用的场景是不一样的。按位与、或、非的运算符是对两个整数进行位运算。
（一）按位与运算，符号是“&”
>>>3 & 2
2
>>>3 & 4
0
>>>bin(2)           (0b表示这是一个二进制字符串)
'0b10'
>>>bin(3)
'0b11'
>>>bin(4)
'0b100'
这&是按位与运算，只有当相同位的值均为1时，结果对应的位才是1，例如2的二进制是010，3的二进制是011，由于它们只有第2位同是1，所以按位与的结果是2&3的二进制是010，也就是十进制数2；3的二进制是011，4的二进制是100，由于它们并没有相同的位同时是1，所以按位与运算之后，它的结果是3&4的二进制是000，也就是十进制数0；

（二）按位或运算，运算符是“|”，在回车键的旁边或上面。
>>>3 | 2
3
>>>3 | 4
7
例如2的二进制是010，3的二进制是011，只要其中某个位的值是1，那么对应二进制结果的位也是1，所以2 | 3的二进制是011，也就是十进制数3；3的二进制是011，4的二进制是100，所以3 | 4的二进制是111，也就是十进制数7；

（三）按位非运算，运算符号是波浪线“~”，在键盘的左上角第二行开头
>>>~2
-3
>>>~3
-4
>>>~4
-5
>>>~100
-101
这个涉及到补码的概念，感兴趣的同学，可以自己收一收。大概就是“按位取反，末尾加一”。
（四）按位异或运算，运算符号是“^”
当两个相同的二进制位的值不一样的时候，那么结果对应的二进制位的值为1.
>>>3 ^ 2
1
>>>3 ^ 4
7
例如2的二进制是010，3的二进制是011，前两位上的值都相同，最后一位的二进制值不一样，所以最后一位对应二进制结果的位也是1，所以2 ^ 3的二进制是001，也就是十进制数1；3的二进制是011，4的二进制是100，它们的三个位上的二进制的值都不一样，所以3 ^ 4的二进制结果是111，也就是十进制数7；

（五）按位左移运算 “<<”；按位右移运算 “>>”
运算符的左侧是运算对象，运算符的右侧是指定要移动的位数。
>>>bin(8)
'0b1000'
>>>8 >> 2           （把8右移2位，1000右移2位，右边的两个0被切掉了，就变成了10，对应的十进制数就是2）
2
>>>8 >> 3
1
>>>8 << 2            （相当于把1000左移2位，右边填充了两个0，变成了100000，对应的十进制数就是32）
32
>>>8 << 3
64
>>>8 // pow(2,2)        （右移n位是除以2的n次方）
2
>>>8 // pow(2,3)        （右移n位是除以2的n次方，因为移位的结果必须是整数，所以我们这里用地板除，）
1
>>>bin(9)               （因为移位它会丢失数据的，例如9的二进制是1001，它右移两位，那么最低位的1会丢失，得到二进制数10，就是十进制数2）
'0b1001'
>>>9 >> 2
2
>>>8 * pow(2,2)           （相反，左移n位就是乘以2的n次方）
32
>>>8 * pow(2,3)
64
>>>8 >> -2                 （另外，左移、右移多少位的运算符右边的表示移动多少位的这个数不能为负数，否则会发出ValueError的异常。）
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#24>", line 1, in <module>
    8 >> -2
ValueError: negative shift count

（六）优先级 | 、 ^ 、 &优先级依次递增的，~x按位非（翻转）与+号（+x）、-号(-x)同一级，比按位| 、 ^ 、 &三个运算符级别高。

（七）math——数学函数
>>>0.1+0.2
0.30000000000000004
>>>0.1 + 0.2 == 0.3
False
>>>import math
>>>0.1 + 0.2 == 0.3 + math.ulp(0.3)
True
Math里面有一个ulp函数，表示对应浮点数的最低有效位。

（八）全世界有了很多年的“π”一直用错了，用Tau是更合适的选择，搜索观看bilibili视频《pi是错的，快用Tau吧》

（九）index方法
>>>class C:
    def __index__(self):
        print("被拦截了~")
        return 3

   
>>>c = C()
>>>c[2]               （这个对象发生索引的时候，它就会被拦截，返回一个3，但是不行，这里没有用，报错了）
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#36>", line 1, in <module>
    c[2]
TypeError: 'C' object is not subscriptable
>>>s="FishC"            （其实当对象作为索引值和参数的时候，才会去触发这个__index__方法）
>>>s[c]                 （把对象作为索引去用的时候，它就会被拦截了，把这个“3”作为索引值，相当于说去找到s对象的下标索引为“3”的这个元素，是这个“h”
被拦截了~
'h'
>>>bin(c)                 （把它传入bin里面，把“3”作为参数，给了这个bin）
被拦截了~
'0b11'
很容易被误认为是由对象的索引访问触发的，但这个不是，由对象的索引访问触发，后面还要学习，它有专用的魔法方法与之呼应，而这个呢？是让对象作为索引值被访问，还会触发，真的是离了个大谱就是了，名字起得不好。