負整數的位移？

Question

我試圖理解負整數上的位移操作>> 。

-2 >> 1 # -1
-3 >> 1 # -2
-5 >> 1 # -3
-7 >> 1 # -4

有人能解釋一下這是怎么做到的嗎？ 我知道它與Two的補碼有關，但我無法將其與轉換操作聯系起來。

Answer 1

這里提供了完整的解釋

負整數的二進制補碼二進制：

負數用前導零而不是前導零寫。 因此，如果您的二進制補碼數僅使用8位，則將“00000000”到“01111111”的模式視為0到127之間的整數，並保留“1xxxxxxx”以寫入負數。 使用（x-1）的位模式寫入負數-x，其中所有位都被補充（從1切換到0或0到1）。 因此-1是補碼（1-1）=補碼（0）=“11111111”，-10是補碼（10-1）=補碼（9）=補碼（“00001001”）=“11110110”。 這意味着負數一直下降到-128（“10000000”）。

當然，Python不使用8位數字。 它用於使用但是許多位是你的機器本機的，但由於那是非便攜式的，它最近已切換到使用INFINITE位數。 因此，數字-5由按位運算符處理，就好像它被寫為“... 1111111111111111111011”。

那么，移位運算符的解釋：

x >> y返回x，向右移動y位。 這與//'x by 2 ** y相同。

為了理解上述說明，您可以使用以下內容查看：

def twos_comp(val, nbits):
    """Compute the 2's complement of int value val"""
    if val < 0:
        val = (1 << nbits) + val
    else:
        if (val & (1 << (nbits - 1))) != 0:
            # If sign bit is set.
            # compute negative value.
            val = val - (1 << nbits)
    return val

def foo(a,b):
    print("{0:b} >> {1:b} = {2:b} <==> {3:b} >> {4:b} = {5:b}".format(
        a,b,a>>b,
        twos_comp(a,8),b, twos_comp(a>>b,8)
    ))

foo(-2, 1)
foo(-3, 1)
foo(-5, 1)
foo(-7, 1)

哪個輸出：

-10 >> 1 = -1 <==> 11111110 >> 1 = 11111111
-11 >> 1 = -10 <==> 11111101 >> 1 = 11111110
-101 >> 1 = -11 <==> 11111011 >> 1 = 11111101
-111 >> 1 = -100 <==> 11111001 >> 1 = 11111100

正如您所看到的，數字的兩個補碼將擴展符號。