Python中的布尔运算（即：与/或运算符）

Question

这个方法会寻找第一个由字母、数字或下划线组成的字符组（也就是 [a-zA-Z0-9_]），如果找到就返回这个组，如果没找到就返回 None。

def test(str):
    m = re.search(r'(\w+)', str)
    if m:
        return m.group(1)
    return None

这个功能也可以用另一种方式来写：

def test2(str):
    m = re.search(r'(\w+)', str)
    return m and m.group(1)

这两种写法的效果是一样的，而且文档中也有说明；正如这个页面明确指出的：

表达式 x and y 首先会计算 x；如果 x 是假（也就是值为0或空），那么就返回 x 的值；如果 x 是真，接着就计算 y，并返回 y 的值。

不过，因为 and 是一个布尔运算符（手册上也提到这一点），我原本以为它会返回一个布尔值。结果我发现这个用法让我感到很惊讶。

还有哪些其他的用法呢？或者说，这种看起来不太直观的实现背后有什么原因呢？

Answer 1

简单来说，a and b 会返回一个和整个表达式真值相同的操作数。

这听起来可能有点复杂，但你可以在脑海中想象一下：如果 a 是 False，那么 b 就不重要了（因为 False and 任何东西 永远都是 False），所以它可以直接返回 a。

但是当 a 是 True 的时候，只有 b 才重要，所以它会直接返回 b，甚至都不需要看。

这是很多编程语言都会做的一种非常常见且基本的优化。

Answer 2

这还有什么其他的用法呢？

没有。

这个实现方式听起来不太直观，为什么会这样呢？

“不直观”？真的？我不同意。

我们来想想。

当我们说“a 和 b”时，如果 a 是假的，那么整个表达式就是假的。所以只要找到第一个假的值，就能知道结果了。为什么还要把 a 转换成另一个布尔值呢？它已经是假的了。False 还会更假吗？其实是一样的假，对吧？

所以当 a 的值等于 False 时，它已经足够假了，这就是整个表达式的值。没有必要再进行其他转换或处理。就这样。

当 a 的值等于 True 时，b 的值就是我们需要的全部。也不需要再转换或处理。为什么要把 b 转换成另一个布尔值呢？它的值就是我们想知道的。如果它和 True 差不多，那就已经足够真了。True 还能更真吗？

为什么要创建多余的对象呢？

对于 或 也是一样的分析。

为什么要转换成布尔值？它已经足够真或足够假了。还能更真吗？

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试试这个。

>>> False and 0
False
>>> True and 0
0
>>> (True and 0) == False
True

虽然 (True and 0) 实际上是 0，但它等于 False。在实际应用中，这已经足够假了。

如果这有问题，那么 bool(a and b) 会强制进行明确的转换。

Answer 3

这有什么其他的用法呢？

简洁性（因此也能提高清晰度，只要你习惯了，因为它并没有牺牲可读性！）在你需要检查某个条件时，如果条件为真就用这个值，如果为假就用另一个值（这适用于 and，如果是 or 就反过来用）。我故意不提具体的关键词，比如 True 和 False，因为我说的是所有对象，而不仅仅是布尔值！

在电脑屏幕上，垂直空间是有限的，所以如果可以的话，最好把这些空间用在有用的可读性辅助上（比如文档字符串、注释、适当放置的空行来分隔代码块等），而不是把一行代码：

inverses = [x and 1.0/x for x in values]

变成六行，像这样：

inverses = []
for x in values:
    if x:
        inverses.append(1.0/x)
    else:
        inverses.append(x)

或者更拥挤的版本。

那么，这种实现方式的理由是什么呢？感觉有点不直观。

其实并不是“不可理解”，初学者常常会被一些语言（比如标准的Pascal）搞糊涂，因为这些语言并没有明确规定运算的顺序和短路特性；Turbo Pascal和语言标准之间的一个区别，就是Turbo在处理 and 和 or 时，和后来的Python很相似（而C语言则更早就这样做了）。