Python和C＃中的按位左移

Question

为什么Python和C＃中的按位左移有不同的值？

的Python：

    >>> 2466250752<<1
    4932501504L

C＃：

    System.Console.Write((2466250752 << 1).ToString()); // output is 637534208

Answer 1

溢出 C＃中的32位（无符号）整数。

在python中，所有整数都是任意大小的。这意味着整数将扩展到所需的任何大小。请注意，我添加了下划线：

>>> a = 2466250752
>>>
>>> hex(a)
'0x9300_0000L'     
>>>
>>> hex(a << 1)
'0x1_2600_0000L'
   ^-------------- Note the additional place

---

在C＃中，uint仅为32位。当你向左移动时，你超过了整数的大小，导致溢出。

转移之前：

转移后：

请注意a没有python显示的前导1。

---

要解决此情况的限制，您可以使用64位而不是32位的ulong。这适用于最多2 ⁶⁴ -1的值。

Answer 2

Python确保您的整数不会溢出，而C＃允许溢出（但在检查的上下文中溢出时抛出异常）。实际上，这意味着您可以将Python整数视为具有无限宽度，而C＃int或uint始终为4个字节。

请注意，在Python示例中，值“4932501504L”具有尾随L，表示长整数。当int值发生溢出时，Python会自动执行数学运算（可用内存大小的宽度，与C＃的long不同，这是8个字节）整数。你可以在PEP 237中看到这个想法背后的基本原理。

编辑：要在C＃中获取Python结果，您不能使用普通int或long - 这些类型的大小有限。其大小仅受内存限制的一种类型是BigInteger。对于算术，它会比int或long慢，所以我不建议在每个应用程序中使用它，但它可以派上用场。

例如，您可以编写与C＃中几乎相同的代码，结果与Python相同：

Console.WriteLine(new BigInteger(2466250752) << 1);
// output is 4932501504

这适用于任意班次大小。例如，你可以写

Console.WriteLine(new BigInteger(2466250752) << 1000);
// output is 26426089082476043843620786304598663584184261590451906619194221930186703343408641580508146166393907795104656740341094823575842096015719243506448572304002696283531880333455226335616426281383175835559603193956495848019208150304342043576665227249501603863012525070634185841272245152956518296810797380454760948170752

当然，这会溢出很长时间。