Question

我希望能够在python中访问数字的符号位。我可以在C中执行n >> 31之类的操作，因为int表示为32位。

我不能使用条件运算符和＆gt; ＆LT;

Answer 1

在python 3中，整数没有固定的大小，并且没有使用内部CPU表示法表示（它允许处理非常大的数字而没有麻烦）。

所以最好的方法是

signbit = 1 if n < 0 else 0

或

signbit = int(n < 0)

编辑：如果你不能使用<或>（这是可笑的，但也是如此）你可以使用a-b如果a大于{{b将为正的事实1}}，所以你可以做到

abs(a-b) == a-b

不使用<或>（至少在文字中，因为abs使用它，您可以信任我）

Answer 2

我认为在Python中并没有真正的符号位概念。就程序员而言，int只是具有特定行为的类型。您无法访问低级别表示。即使bin(-3)返回“否定”二进制表示形式：'-0b11'

但是，如果两个整数没有比较，有很多方法可以获得符号或更大的符号。以下方法滥用浮点数学以避免比较。

def sign(a):
    try:
        return (1 - int(a / (a**2)**0.5)) // 2
    except ZeroDivisionError:
        return 0

def return_bigger(a, b):
    s = sign(b - a)
    return a * s + b * (1 - s)


assert sign(-33) == 1
assert sign(33) == 0    

assert return_bigger(10, 15) == 15
assert return_bigger(25, 3) == 25
assert return_bigger(42, 42) == 42

(a**2)**0.5可以替换为abs但我在内部打赌这是通过比较来实现的。
如果您不关心0或相等的整数（或者可能存在其他可怕的数学解决方法），则不需要try / except。
最后，我想指出，我完全不知道为什么有人会想要实现类似的东西，除了它的地狱。

Answer 3

为什么右移符号位以产生1或0在Python中不起作用的原因是，从概念上讲，负整数的位表示用无限数 1 填充左边的位（就像非负数被视为填充有无限数量的 0 位一样）。但是操作n >> 31确实有效（假设n在带符号的32位数字范围内），因为它放置了符号位（或者，如果您愿意，可以使用左填充之一）位）的最低位。您只需要去除其余的左填充位，就可以使用按位操作和来完成此操作，如下所示：

n >> 31 & 1

或者您可以利用所有一位表示-1的事实，并简单地对结果求反：

-(n >> 31)

或者，除了最低的32个 1 位以外，您还可以在进行移位之前将其切掉，如下所示：

(n & 0xffffffff) >> 31

所有这些都是在假设您使用的数字适合带符号的32位int的情况下进行的。如果n可能需要用64位表示，则移位63位而不是31位；如果它只有16位数字，则移位15位就足够了（并且，如果使用(n & 0xffffffff) >> 31变体，请调整f的数量）

在机器代码级别，和求和/求反和移位可能比使用比较更有效率。前者只是一些机器指令，而后者通常会简化为分支。分支不仅需要更多的机器指令，而且还会对现代CPU的流水线和乱序执行产生不良影响。 Python的执行与机器代码的执行之间存在一定距离，因此，要说出任何有关Python的性能影响的信息都比较困难。它可能取决于上下文（就像在机器代码中一样），因此通常也很难进行测试。（注意：我对CPython或一般情况下在Python中如何执行低级执行了解不多。对于执行此操作的人，这可能并不难回答。）

如果您不知道n有多大（在Python中，不需要整数就可以容纳任何特定位数），则可以使用bit_length()进行查找。这将适用于任何大小的整数：

-(n >> n.bit_length())

bit_length()操作可能会归结为一条机器指令，或者实际上可能需要一个循环来查找结果，具体取决于实现和底层机器体系结构，在后一种情况下，这应该是比使用常量要昂贵得多

最后的评论：实际上，n >> 31不能保证像您在C语言中一样工作，因为C语言对>>是否进行逻辑右移（例如您）没有定义假设）或算术右移（就像Python一样）。在某些语言中，例如Java，您可以使用>>>运算符保证逻辑右移，而使用>>保证算术右移。

Answer 4

这个怎么样？

def is_negative(num, places):
    return not long(num * 10**places) & 0xFFFFFFFF == long(num * 10**places)

效率不高，但未使用＆lt;或者＆gt;绝对限制你的怪异。请注意，零将评估为正数。

如何在python中获取整数的符号位？

4 个答案: