为什么(2 ^ 31)>> 32不是0?

时间:2019-03-11 08:04:46

标签: python arrays numpy bit-shift

我的问题是

np.array([2**31], dtype=np.uint32) >> 32

不返回0,而是返回array([2147483648], dtype=uint32)

np.right_shift(np.array([2**31], dtype=np.uint32), 32)

(所以我相信这就是>>的实现方式)。

有趣的是,所有这些替代方法似乎都能按预期工作,并返回某种0

print(
    2**31 >> 32,
    np.uint32(2**31) >> 32,
    np.array(2**31, dtype=np.uint32) >> 32,
    np.right_shift(2**31, 32),
    np.right_shift([2**31], 32),
    np.right_shift(np.uint32(2**31), 32),
    np.right_shift(np.array(2**31, dtype=np.uint32), 32),
)

尤其是表示2147483648[2147483648]的Numpy数组之间有什么区别?

我已经在JavaScript(Why does << 32 not result in 0 in javascript?)和C ++(Weird behavior of right shift operator (1 >> 32)Why is `int >> 32` not always zero?)中看到了这个问题,但在Python / Numpy中却没有看到。实际上,Python和Numpy文档似乎都没有记录这种行为:

1 个答案:

答案 0 :(得分:8)

虽然没有记录,但numpy大多在C中实现,而C(和C ++)中的shift运算符未针对大于或等于位数的移位进行定义。因此结果可以是任意的。

如果您查看示例的类型,就会明白它们为什么起作用:

print(
    type(2**31 >> 32),
    type(np.uint32(2**31) >> 32),
    type(np.array(2**31, dtype=np.uint32) >> 32),
    type(np.right_shift(2**31, 32)),
    np.right_shift([2**31], 32).dtype,
    type(np.right_shift(np.uint32(2**31), 32)),
    type(np.right_shift(np.array(2**31, dtype=np.uint32), 32)),
)
  

int64

第一个使用Python自己的int类型,而其他所有都转换为numpy.int64,其中32位移位的行为是正确的。 这主要是由于标量(零维)数组的行为不同。在list情况下,numpy的默认整数类型为 not numpy.uint32

另一方面

print((np.array([2**31], dtype=np.uint32) >> 32).dtype)
  

uint32

所以您在这里遇到了未定义的行为。