Вы можете совместить арифметические операторы с присваиванием, размещая оператор перед знаком =. В этом примере выражение а — = 3 аналогично выражению а = а — 3:
>>> a = 95
>>> a — = 3
>>> a
92
Это выражение аналогично выражению а = а + 8:
>>> a += 8
>>> a
100
А это — выражению а = а * 2:
>>> a *= 2
>>> a
200
Здесь представлен пример деления с плавающей точкой, а = а / 3:
>>> a /= 3
>>> a
66.66666666666667
Присвоим значение 13 переменной а, а затем попробуем использовать сокращенный вариант а = а // 4 (целочисленное деление):
>>> a = 13
>>> a //= 4
>>> a
3
Символ % имеет несколько разных применений в Python. Когда он находится между двух чисел, с его помощью вычисляется остаток от деления первого числа на второе:
>>> 9 % 5
4
Вот так можно получить частное и остаток одновременно:
>>> divmod(9,5)
(1, 4)
В противном случае вам пришлось бы считать их по отдельности:
>>> 9 // 5
1
>>> 9 % 5
4
Только что вы увидели кое-что новое: функцию с именем divmod, в которую передаются целые числа 9 и 5, возвращающую двухэлементный результат, называемый кортежем. С кортежами вы познакомитесь в главе 3, а с функциями — в главе 4.
Приоритет операций
Рассмотрим, что получится, если ввести следующее:
>>> 2 + 3 * 4
Если выполнить сложение первым, 2 + 3 равно 5, а 5 * 4 равно 20. Но если выполнить первым умножение, 3 * 4 равно 12, а 2 + 12 равно 14. В Python, как и в большинстве других языков, умножение имеет больший приоритет, нежели сложение, поэтому вы увидите ответ, совпадающий со второй версией:
>>> 2 + 3 * 4
14
Как узнать приоритет той или иной операции? В приложении Е приводится огромная таблица, в которой перечислены все приоритеты, но я обнаружил, что на практике никогда не смотрю в эти правила. Гораздо проще добавить пару скобок, чтобы сгруппировать код и вычисления так, как нужно:
>>> 2 + (3 * 4)
14
Это поможет любому человеку, читающему код, точно определить его предназначение.
Системы счисления
Предполагается, что целые числа указываются в десятичной системе счисления, если только вы не укажете какую-либо другую. Вам может никогда не понадобиться использовать другие системы счисления, но иногда они будут встречаться в коде.
Как правило, у нас десять пальцев на руках и ногах (у одного из моих котов их немного больше, но он редко использует их для счета), поэтому мы считаем: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. После этого у нас заканчиваются цифры и мы переносим единицу на место десятки и ноль — на место единицы: 10 означает «одна десятка и ноль единиц». У нас нет одной цифры, которая представляла бы собой 10. Далее мы считаем: 11, 12… 19, переносим единицу, чтобы сделать 20 (две десятки и ноль единиц), и т. д.
Система счисления указывает, сколько цифр вы можете использовать до того, как перенести единицу. В двоичной (бинарной) системе счисления единственными цифрами являются и 1. Двоичные и 1 точно такие же, как и десятичные. Однако, если в этой системе сложить 1 и 1, вы получите 10 (одна десятичная двойка плюс ноль десятичных единиц).
В Python вы можете выразить числа в трех системах счисления помимо десятичной:
• 0b или 0B для двоичной системы (основание 2);
• 0o или 0O для восьмеричной системы (основание 8);
• 0x или 0X для шестнадцатеричной системы (основание 16).
Интерпретатор выведет эти числа как десятичные. Попробуем воспользоваться каждой из систем счисления. Первой выберем старое доброе десятичное число 10, которое означает «одна десятка и ноль единиц»:
>>> 10
10
Теперь возьмем двоичную (основание 2), что означает «одна (десятичная) двойка и ноль единиц»:
>>> 0b10
2
Восьмеричная (основание 8) означает «одна (десятичная) восьмерка и ноль единиц»:
>>> 0°10
8
Шестнадцатеричная (основание 16) означает «одна (десятичное) 16 и ноль единиц»:
>>> 0x10
16
Если вам интересно, какие «цифры» использует шестнадцатеричная система счисления, взгляните на них: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e и f. 0ха равно десятичной 10, а 0xf — десятичному 15. Добавьте 1 к 0xf, и вы получите 0х10 (десятичное 16).
Зачем использовать другие системы счисления, отличные от десятичной? Это полезно для битовых операций, которые описаны в главе 7 наряду с детальной информацией о преобразовании чисел из одной системы счисления в другую.
Преобразования типов
Для того чтобы изменить другие типы данных на целочисленный тип, следует использовать функцию int(). Она сохраняет целую часть числа и отбрасывает любой остаток.
Простейший тип данных в Python — булевы переменные, значениями этого типа могут быть только True или False. При преобразовании в целые числа они представляют собой значения 1 и 0:
>>> int(True)
1
>>> int(False)
0
Преобразование числа с плавающей точкой в целое число просто отсекает все, что находится после десятичной запятой[2]:
>>> int(98.6)
98
>>> int(1.0e4)
10000
Наконец, рассмотрим пример преобразования текстовой строки (со строками вы познакомитесь через несколько страниц), которая содержит только цифры и, возможно, знаки + и —:
>>> int('99')
99
>>> int('-23')
-23
>>> int('+12')
12
Преобразование целого числа в целое число ничего не меняет и совсем не вредит:
>>> int(12345)
12345
Если вы попробуете преобразовать что-то непохожее на число, сгенерируется исключение:
>>> int('99 bottles of beer on the wall')
Traceback (most recent call last):
··File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '99 bottles of beer on the wall'
>>> int('')
Traceback (most recent call last):
··File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: ''
Текстовая строка в предыдущем примере начинается с корректных символов-цифр (99), но продолжается теми символами, которые функция int() обработать не может.
Мы рассмотрим исключения в главе 4. Пока нужно только помнить, что с помощью исключений Python извещает вас о том, что произошла ошибка, вместо того чтобы прервать выполнение программы, как поступают некоторые другие языки. Вместо того чтобы показывать вам лишь правильные примеры, я продемонстрирую множество вариантов исключений, чтобы вы знали, как поступает Python, когда что-то идет не так.
Функция int() будет создавать целые числа из чисел с плавающей точкой или строк, состоящих из цифр, но она не будет обрабатывать строки, содержащие десятичные точки или экспоненты:
>>> int('98.6')
Traceback (most recent call last):
··File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '98.6'
>>> int('1.0e4')
Traceback (most recent call last):
··File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '1.0e4'
Если вы смешаете численные значения, Python будет пытаться автоматически преобразовать их:
>>> 4 + 7.0
11.0
Булево значение False рассматривается как или 0.0, когда оно смешивается