一文搞懂 Python 3 中的布尔类型

介绍

布尔数据类型可以是两个值之一，即True（真）或False（假）。在编程中，我们使用布尔值进行比较，并确定给定程序的控制流程。

布尔值表示与数学逻辑分支相关的真值，这影响计算机科学中的算法。布尔值以数学家乔治·布尔（George Boole）的名字命名，布尔值始终以大写B开头。在Python中，值True和False也始终使用大写的T和F，因为它们在Python中是特殊值。

在本教程中，我们将介绍在Python中了解布尔值的所需内容，并探讨比较运算符、逻辑运算符和真值表。

比较运算符

在编程中，比较运算符用于比较值并将其评估为单个布尔值，即 True 或 False。

下表列出了布尔比较运算符。

为了理解这些运算符的工作原理，让我们在Python程序中将两个整数分配给两个变量：

x = 5
y = 8

在这个例子中，由于x的值是5，它小于y的值是8。

使用这两个变量及其关联的值，让我们遍历上表中的运算符。在我们的程序中，我们将要求Python打印出每个比较运算符是否评估为 True 或 False。为了帮助我们和其他人更好地理解这个输出，我们还将要求Python打印一个字符串，以显示它正在评估什么。

x = 5
y = 8
print("x == y:", x == y)
print("x != y:", x != y)
print("x  y:", x > y)
print("x = y:", x >= y)

当我们运行这个程序时，我们将收到以下输出。

x == y: False
x != y: True
x  y: False
x = y: False

按照数学逻辑，Python 在上述每个表达式中评估：

• 5（x）是否等于8（y）？False
• 5是否不等于8？True
• 5是否小于8？True
• 5是否大于8？False
• 5是否小于或等于8？True
• 5是否不小于或等于8？False

  尽管我们在这里使用的是整数，但我们可以用浮点数值替换它们。

  字符串也可以与布尔运算符一起使用。它们是区分大小写的，除非您使用附加的字符串方法。

  以下是在实践中如何使用布尔运算符比较字符串的方式：

  Sammy = "Sammy"
  sammy = "sammy"
  print("Sammy == sammy: ", Sammy == sammy)
  

  上述程序的输出返回如下。

  Sammy == sammy:  False
  

  上面的程序中，字符串"Sammy"不等于字符串"sammy"，因为它们不完全相同；一个以大写字母"S"开头，另一个以小写字母 "s" 开头。但是，如果我们添加另一个变量，该变量被赋予值"Sammy"，那么它们将被评估为相等：

  Sammy = "Sammy"
  sammy = "sammy"
  also_Sammy = "Sammy"
  print("Sammy == sammy: ", Sammy == sammy)
  print("Sammy == also_Sammy", Sammy == also_Sammy)
  

  运行上面的程序后，我们将得到以下输出。这表明只要字符串是绝对相同的（包括大小写），它们将从布尔逻辑的角度评估为相等。

  Sammy == sammy:  False
  Sammy == also_Sammy:  True
  

  您还可以使用其他比较运算符，包括>和 7) and (2 7和2

  在第二个例子中，print((8 == 8) or (6 != 6))，由于8 == 8评估为真，所以6 != 6的评估为假并不重要，因为使用了or运算符。如果我们使用and运算符，这将评估为假。

  在第三个例子中，print(not(3 1.4) and (True)。这个示例返回False，因为数学语句-0.2 > 1.4为False，(False) and (True)返回False。

  最后，我们有外部表达式：not(False)，它评估为True，因此如果我们打印此语句，最终的返回值将是：

  True
  

  逻辑运算符and、or和not评估表达式并返回布尔值。

  真值表

  有很多关于数学逻辑的知识，但我们可以选择性地学习其中一些，以提高我们在编程时的算法思维。

  下面是比较运算符==的真值表，以及逻辑运算符and、or和not的真值表。虽然您可能能够通过推理出它们，但在构建计算机编程中的算法（指令）时，将它们记住也是有帮助的。

  == 真值表

  x	==	y	返回值
  True	==	True	True
  True	==	False	False
  False	==	True	False
  False	==	False	True

  AND 真值表

  x	and	y	返回值
  True	and	True	True
  True	and	False	False
  False	and	True	False
  False	and	False	False

  OR 真值表

  x	or	y	返回值
  True	or	True	True
  True	or	False	True
  False	or	True	True
  False	or	False	False

  NOT 真值表

  not	x	返回值
  not	True	False
  not	False	True

  真值表是在逻辑中常见的数学表，对于在计算机编程中构建算法（指令）时，记住或牢记这些表是有用的。

  使用布尔运算符进行流程控制

  要通过流程控制语句控制程序的流程和结果，我们可以使用条件后跟子句。

  条件评估为True或False的布尔值，表示在程序中做出决定的地方。也就是说，条件会告诉我们某事是否为True或False。

  子句是跟随条件的代码块，并决定程序的结果。也就是说，它是构造“如果x为True，则执行此操作”形式的决策的做这个部分。

  以下代码块展示了比较运算符与条件语句一起工作，以控制Python程序的流程：

  if grade >= 65:                    # 条件
      print("Passing grade")         # 子句
  else:
      print("Failing grade")
  

  这个程序将评估每个学生的成绩是否及格。对于成绩为83的学生，第一个语句将评估为True，并触发Passing grade的打印语句。对于成绩为59的学生，第一个语句将评估为False，因此程序将继续执行与else表达式关联的打印语句：Failing grade。

  因为Python中的每个对象都可以评估为True或False，PEP 8样式指南建议不要将值与True或False进行比较，因为这样做会降低可读性，并且经常会返回意外的布尔值。也就是说，您应该避免在程序中使用 if sammy == True:。相反，比较sammy与另一个非布尔值，该值将返回布尔值。

  布尔运算符通过流程控制语句提供条件，可用于决定程序的最终结果。

  结论

  本教程讨论了属于布尔类型的比较和逻辑运算符，以及真值表和如何在程序流程控制中使用布尔值。