Python中的位运算

Question

我想找一些关于如何在Python中进行位运算的建议。

我遇到的主要问题是，Python的位运算符可以处理无限精度，这就导致-1实际上是“111.......111”。这并不是我想要的。我想模拟真实的硬件，而真实硬件会有固定的精度，比如32位。

这里有一些需要注意的地方：

1) -n应该返回一个32位的二进制补码（这可以通过取无限精度的-n的低32位来轻松实现）。

2) n >> 3，应该是一个32位数字的算术右移，这意味着如果第31位是'1'，那么在右移3位后，第31到第28位也应该是'1'。

Answer 1

你可以使用numpy，它里面有内置的 int32 类型，还有很多其他功能。

Answer 2

你可以在进行任何操作之前，先加上一个 & ((1<<32) - 1) 的掩码，这样可以把数字限制在32位以内，比如：

class Int32(int):
    def __neg__(self):
        return Int32(int.__neg__(self) & ((1 << 32) - 1))
    def __rshift__(self, other):
        if self & (-1 << 31):
             retval = int.__rshift__(int.__sub__(self, 1<<32), other)
             return Int32(retval & ((1 << 32) - 1))
        else:
             return Int32(int.__rshift__(self, other))
    ...

>>> -Int32(5)
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>>> (-Int32(5)) >> 1
4294967293