python负数的表示方法_python查看负数的补码以及对二进制的操作

在python中查看十进制的方法是使用bin(),在python中是没有位数这一概念的,所以显示是这样的：>>bin(5)

'0b101'

>>bin(-5)

'-0b101

发现对于负数的表示是负号加源码，这样很不方便，我们可以通过以下方式查看负数的补码：>>bin(-5 & 0xffffffff)

'0b11111111111111111111111111111011'

但是注意，python是没有位数这一概念的，它识别二进制是否是正负依赖正负号来判别。这里的'0b111111111111111111111111111111111011'只是形式和-5的32位二进制编码相同，但是python会将'0b111111111111111111111111111111111011'视为正数('0b111111111111111111111111111111111011'的首位不是1，这是因为python没有位数的概念)：>>int('0b111111111111111111111111111111111011',2)

68719476731

>>int('-0b111111111111111111111111111111111011',2)

-68719476731

然而数字在计算机中是以补码保存的，Python位运算也是作用在补码上。

对于原码和补码，要知道正数的补码是它本身，负数的补码是它的反码末位加1。正数和负数的二进制表示都是他们的补码形式。

位运算：

对于正数，右移n位，在最左边补n个0；对于负数，右移n位，在最左边补n个1。

对于计算二进制中1的个数这道算法题来说,如果输入是负数的话，由于负数的补码最高位是1，以及右移特性，无论是右移还是n&(n-1)消除二进制数n最右边的1操作都不能将负数变为0，此时可以使用如下操作：n = n & 0xffffffff

加入n=-5，执行上一步之后n=4294967291，

这步操作就是将负数n变为一个正数，而这个正数的补码正好和原来负数n的补码是一样的，但是这个正数的补码的操作右移最左边是补0的，n&(n-1)操作也能将最左边的1变位0，对最终计算二进制中1的个数没有影响。

总结n = n & 0xffffffff 这步操作将负数转换为正数，而这个正数的二进制编码正好和32位的负数的二进制编码长的一样，但是对其进行操作却没有对负数的二进制操作那么多限制。