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python - 有符号整数的最低有效位 (LSB) 求反

问题描述

这个答案演示了整数 LSB 的否定。当使用负（有符号）整数时，这种方法没有产生预期的结果。让我们看一些代码：

a = 4

print()
print("a: " + str(a))
print("binary version of a: " + bin(a))

a = a | 1

print("binary version of a after negation of LSB: " + bin(a))
print("a after negation of LSB: " + str(a))
print()

b = 5

print("b: " + str(b))
print("binary version of b: " + bin(b))

b = b & ~1

print("binary version of b after negation of LSB: " + bin(b))
print("b after negation of LSB: " + str(b))
print()

c = -4

print("c: " + str(c))
print("binary version of c: " + bin(c))

c = c | 1

print("binary version of c after negation of LSB: " + bin(c))
print("c after negation of LSB: " + str(c))
print()

d = -5

print("d: " + str(d))
print("binary version of d: " + bin(d))

d = d & ~1

print("binary version of d after negation of LSB: " + bin(d))
print("d after negation of LSB: " + str(d))

cLSB 取反后的期望值为 -5 而不是 -3。同样，LSB取反后的期望值d为-4而不是-6。为什么实际值c和d预期值不匹配？

标签： pythonintegerbit-manipulationsigned

解决方案

我认为这里的问题是 python 将负数存储为它们的补码，但不会以这种方式打印出来。让事情变得非常混乱！这篇文章在这里更详细地介绍了它，但我们可以通过一个简单的例子来了解发生了什么：

二进制中的 -4 是 0b11111100（4 的补码）

1 是正数，所以在二进制中它只是 0b00000001

当你或这两个人在一起时，你会得到：

0b11111101 是 -3 的二进制表示（二进制补码）

我用这个网站找到了二进制补码，值得注意的是python整数是32位而不是8位，所以在负数/二进制补码前会有24个额外的1，在正数前会有24个额外的0 （只要两者都低于 abs(255)）

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