如何在Python中对带符号和无符号的值进行算术右移

How to do arithmetic right shift in python for signed and unsigned values(如何在Python中对带符号和无符号的值进行算术右移)

问题描述

某些语言(如Java、Verilog)同时具有按位逻辑(<；<；，>；>；)和算术移位(<；<；<；，>；>；)运算符。

对于无符号值，逻辑移位和算术移位具有相同的运算。假设8‘b11000101是8位无符号数197的二进制表示，则

8'b11000101 >>  2 => 8'b00110001
8'b11000101 >>> 2 => 8'b00110001
8'b11000101 <<  2 => 8'b00010100
8'b11000101 <<< 2 => 8'b00010100

对于有符号值，只有算术左移和逻辑左移操作相同，但算术右移会导致符号扩展。假设8‘b11000101是8位带符号数字59的二进制表示，则

8'b11000101 >>  2 => 8'b00110001
8'b11000101 >>> 2 => 8'b11110001
8'b11000101 <<  2 => 8'b00010100
8'b11000101 <<< 2 => 8'b00010100

Python只有逻辑移位运算符，没有算术移位运算符。那么，如何在Python中实现带符号和无符号的算术右移呢？

推荐答案

Python只有逻辑移位运算符，没有算术移位运算符。那么，如何在Python中实现带符号和无符号的算术右移呢？

Python实际上只有算术移位运算符：

• 左移n与正负两个值都乘以2的幂n完全相同。
• 右移n取决于被移位的值是否为负数。正值被2除以n的幂并舍入到0，而负值的行为就像是有一个无限的1位字符串在最高有效位侧延伸，这是负数的2的补码表示的副作用。这转化为一个单一的数学等价：将一个整数右移一个正整数值n的计算结果是将其除以2的n的幂，然后将结果舍入到负无穷大，Math.floor(value / 2**n)

如果要模拟负值的无符号右移，就像Java和Java脚本中提供的那样，您必须将负值转换为具有您正在考虑的固定位数的正值。右移将提供期望值：

x = -1
x32 = x & 0xffffffff   # convert to 32-bit unsigned value
x >> 8                 # produces -1
x32 >> 8               # produces 0x00ffffff

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