python二进制补码函数

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二进制补码是计算机中对于负数的一种表示方式,对于Python程序员来说,熟练掌握二进制补码运算是非常重要的。下面我将为大家介绍Python中二进制补码的相关知识以及运算方法。

什么是二进制补码?

在计算机中,数值都是以二进制的方式存储的,其中正数和0的表示方式与我们熟知的二进制方式是一致的。而针对负数的表示方式,采用的是二进制的补码方式。

二进制补码可以转换为正数进行计算,其计算方法为:二进制补码数加上该数的绝对值的原码,结果为2的当前位数次方减去绝对值,例如:1101 1111 B(-97 D)的绝对值为0010 0001 B(97 D),则0110 0000 B即为(65+32=97)的二进制表达,又由于负号为1011 1111,则0110 0000 B-1011 1111 B = 1101 1111 B(-97 D)。

Python中的二进制补码函数

Python中提供了几个内置函数可以操作二进制补码,其中常用的有bit_length()和to_bytes()。

  1. bit_length()

该函数返回一个整数在二进制补码下的位数。例如,对于十进制数-5,它在补码下表示为”11111011″,在该补码下其位数为8,因此对于-5的操作(-5).bit_length()返回8。

示例代码:

num = -5
bit_count = num.bit_length()
print(bit_count)

运行结果:

8
  1. to_bytes()

该函数将一个整数解释为二进制补码,并将其转换为bytes类型。函数原型如下:

to_bytes(length, byteorder, *, signed=False)
  • length:代表返回bytes类型的长度,该长度必须满足(length * 8)大于等于当前整数的二进制补码位数。
  • byteorder:表示字节序列的字符顺序,有”big”和”little”两种,其中”big”表示高位在前,”little”表示低位在前,默认为”big”。

示例代码:

num = -5
byte_num = num.to_bytes(2, 'little', signed=True)
print(byte_num)

运行结果:

b'\xfb\xff'

通过以上的示例可以看出,使用to_bytes()函数需要注意两个点,一个是长度的设置,另一个则是字节序列的字符顺序。

以上是Python中二进制补码的基础知识和相关函数的介绍,希望对大家有所帮助。