关于python中bool类型的重要细节

Crossin的编程教室

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2021-01-28 14:20



0. 导读

大家好,欢迎来到 Crossin的编程教室 !
布尔类型是Python中必不可少的一种数据类型。它看起来很简单,仅包括True和False两种类型,但你不一定真的了解它的细节……

1. 首次引进

2002年3月,龟叔首次在PEP285中首次明确在python中引进布尔类型,并包括两个实例:"True"和"False"


2. 继承于int

布尔类型是int型的一个子类,意味着"True"=1,"False"=0:
1print(True == 1# 输出True
2print(False == 0# 输出True


当然,也支持对布尔值和int值进行简单的计算:
1True + 2 # 输出3
23 * False # 输出0




3. 布尔取值

其他编程语言中,可能布尔值会写作"true"和"false",但在python中必须首字母大写:
1a = true
2# NameError: name 'true' is not defined


4. 何为真假

在python中,数值0(各种类型下的数值0)、空字符串、空列表等以及特殊的None值在判断真假时,将被判断为False:
1bool(0# 整型0 False
2bool(0.0# 浮点数0 False
3bool(None# None值 False
4bool(''# 空字符串 False
5bool([]) # 空列表 False
6bool([None]) # 含有None的列表 True


5. 全局实例

由于布尔类型仅有两个取值,所以所有True或者False具有相同的实例地址:
1a = True
2b = 1 == 1
3print(id(True)) #140734530754896
4print(id(a)) #140734530754896
5print(id(b)) #140734530754896



6. 逻辑运算

与很多编程语言也不同,python中的布尔逻辑运算符是and、or和not,而不是&、||、~(分别代表了二进制位运算中的逻辑与、或、非):
1bool(3 and 4# True
2bool(3 & 4# False 因为3&4的位运算结果为0


三种逻辑运算优先级为not>and>or:
10 or 1 and not 2
2# False


7. 短路特性

短路特性意味着在and或or中,一个值可以判断出结果时,不再对后一个值进行判断,且返回值为可以得出结果的那个值:
13 and 4 #输出4
20 and 4 #输出0
33 or 4 #输出3
40 or 4 #输出4


利用这一特点,在有些程序设计中非常有用。例如判断一个列表中最后一个元素是否大于0时,由于不确定列表是否为空,所以直接按下标取值可能引发错误,比较稳妥的判断方式为:
1lyst = []
2#可能引发错误的写法
3if lyst[-1]>0# IndexError: list index out of range
4    print('ok')
5# 稳妥的写法
6if lyst and lyst[-1]>0:
7    print('ok')


8. 龟叔关于布尔值的一些答复

在PEP285文档中,龟叔给出了社区关于布尔类型的一些议论及答复。简要列举如下:


1. str(True)应该返回"True"还是"1"?

    答:"True"。虽然True = 1,但str(True)= "1",不如"True"来得直观。


2. 新手倾向于写“ if x == True”?

    答:实际上写“ if x”就足够了,会自动转化为布尔型进行真值判断。


3. 将来会取消布尔值的非布尔运算?例如使True+1非法?

    答:不会,布尔值应始终允许算术运算。


4. 用boolean替代bool的写法?

    答:不会。python一直主张简洁,例如def、int和dict都是缩写,虽然bool对于新手而言不如boolean更直观,但它只是一个单词而已。


5. 将来是否会要求布尔运算有明确的布尔值作为参数?例如"if []"变得非法,而必须写作"if bool([])"?

    答:不会,至少龟叔不会同意。(再次说明python语法之简洁)




最后给出一个小彩蛋:

求 1+2+...+n ,要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(A?B:C)。


示例 1:

输入: n = 3

输出: 6

 

限制:1 <= n <= 10000


来源:力扣(LeetCode) 剑指offer 64#题

简单的求和问题,但由于不允许用乘除法、循环和条件判断,所以原本简单的问题变得有些棘手。如果了解python布尔值是int子类和逻辑运算符的短路特性,就可以理解如下实现方法:
1def sumNums(self, n: int) -> int:
2    return n and (n + sumNums(n-1))

作者:luanhz
来源:小数志


_往期文章推荐_

Python的新功能“类型注解”有什么作用?




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