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如何在python中准确模拟`int32`，带符号的2的补码32位整数
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如何在python中准确模拟`int32`，带符号的2的补码32位整数
作者:
糖果
发布时间:
2024-08-31 09:16:55 (11天前)
<p>Python 支持任意位长度的整数，但我想模拟int3232 位整数的所有溢出荣耀。<br/>我对此有几个问题和意见<br/>int32有INT32_MIN = -(1 << 31)和INT32_MAX = (1 << 31) - 1<br/>python 使用 2 的补码吗？<br/>在 中int32，正数int32在第 31 位前有前导零，负数在第 31 位前int32有前导 1（这是因为它们是 2 的补码）。<br/>在python中，正整数被认为具有无限（或任意）多个前导数，负整数被认为具有无限（或任意）多个前导数。<br/>例如：<br/>123 看起来像：<br/>0b0000_0000_0000_0000_0000_0000_0111_1011 在 int32<br/>0b…0_0111_1011在python中（…0表示无限多个前导0）<br/>-123 看起来像：<br/>0b1111_1111_1111_1111_1111_1111_1000_0101 在 int32<br/>0b…1_1000_0101在python中（…1表示无限多个前导1）<br/>鉴于这一切，我想出了这个代码来模拟int32，但想检查一下：<br/> INT32_MIN = -(1 << 31)<br/> INT32_MAX = (1 << 31) - 1<br/> INT32_MASK = (1 << 32) - 1<br/> INT32_SIGNBIT = 1 << 31<br/> def int32(x):<br/> sb = bool(x & INT32_SIGNBIT)<br/> i32 = x & INT32_MASK<br/> if sb:<br/> i32 += ~INT32_MASK<br/> return i32<br/> a = int32(INT32_MAX + 1)<br/> b = int32(INT32_MIN - 1)<br/> aa = a == INT32_MIN<br/> bb = b == INT32_MAX<br/>当您添加所需它似乎溢出1到INT32_MAX或减去1从INT32_MIN，所以这给了我一些信心，这是正确的，但是这只是两个测试用例。这对你来说正确吗？</p>
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2 条回复
1#
回复此人
糖果
|
2021-10-08 17-16
它看起来是正确的，您对二进制补码整数和 Python 对它们的理解也是正确的。实现可以简化，对于简化的一些定义（可能更难掌握）。 或者，它可以像这样完成： def int32(x): x = x & 0xffffffff return (x ^ 0x80000000) - 0x80000000 第一行很明显，第二行通过用 XOR 翻转符号然后用减法将其翻转回来来执行符号扩展，如果需要，它还将设置无限前导位。 如果符号为零，异或设置它，减法重置它，没有任何有趣的事情发生。 如果符号为 1，则 XOR 将其复位，减法将其置位，但也会生成借位，因此将置位下一位，依此类推。值得庆幸的是，这不需要无限时间，无限前导位是隐式的，实际上并不是一一计算的。
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