python3的位移操作

因為要將js的一個簽名算法移植到python上,遇到一些麻煩。

int無限寬度,不會溢出

算法中需要用到了32位int的溢出來參與運算,但是python的int是不會溢出的,達到界限后會自己轉為long,所以很麻煩。

#使用-342686650:
ret = 123456789 << 20
print(ret)
得到結果129453825982464
print(bin(ret))
這個二進制是11101011011110011010001010100000000000000000000
明顯已經超出32位了

在JS上
document.writeln(123456789 << 20);
得到結果是-783286272
這就是溢出后截取的,

在python上想實現溢出效果,找到一個函數
#這個函數可以得到32位int溢出結果,因為python的int一旦超過寬度就會自動轉為long,永遠不會溢出,有的結果卻需要溢出的int作為參數繼續參與運算
def int_overflow(val):
    maxint = 2147483647
    if not -maxint-1 <= val <= maxint:
        val = (val + (maxint + 1)) % (2 * (maxint + 1)) - maxint - 1
    return val


ret = int_overflow(123456789 << 20)
print(ret)
print(bin(ret))
現在得到結果是-783286272
二進制:-101110101100000000000000000000

負數使用無符號右移>>>

在JS中,可以使用 a>>>b來實現無符號位移,python中沒有這個運算符,只能自己實現了
無符號右移>>>,就是將有符號int a和b轉為無符號uint后,再進行普通右移>>運算
比如-1的有符號int就是-1,無符號int就是4294967295
我們自己實現>>>可以這樣

#無符號右移
import ctypes
def unsigned_right_shitf(n,i):
    # 數字小于0,則轉為32位無符號uint
    if n<0:
        n = ctypes.c_uint32(n).value
    # 正常位移位數是為正數,但是為了兼容js之類的,負數就右移變成左移好了
    if i<0:
        return -int_overflow(n << abs(i))
    #print(n)
    return int_overflow(n >> i)

ret = unsigned_right_shitf(-1,20)
print(ret)

結果等于4095
和JS上執行 -1 >>> 20 一樣。
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