负数和正数之间的按位与（&）？答案

【问题标题】：Bitwise AND (&) between negative and positive numbers?负数和正数之间的按位与（&）？
【发布时间】：2017-09-04 23:03:37
【问题描述】：

我一直在学习如何使用位操作来添加两个数字，但我在理解 Python 中负数是如何完成的时遇到了问题。例如，如果我尝试& 以下内容：

-0b1111010 (-122) & 0b11011110 (222)

不应该是：

   0b1111010 
& 0b11011110
------------
  0b01011010

因为只有 1 的组合结果为 1？

现在python给0b10000110

当使用python将负数添加到正数时，我找不到任何资源。

【问题讨论】：

-0b1111010 是 0b...10000110。
Python 中的负整数以2's complement 表示；对负整数的按位运算会产生相应的行为。
你想做什么？通常按位 & 用于逻辑运算，而不是算术运算。 -122 & 222 不会“添加”这些值。它对每一对位执行逻辑“与”操作。要添加值，您可以使用“+”。

标签： python python-3.x bit-manipulation

【解决方案1】：

-122 is  122      0...00001111010
         Flipped  1...11110000101
         +1       1...11110000110 = x

222 is            0...00011011110 = y

x & y             0...00010000110

正如您所演示的那样，这是 Python 显示的内容。

注意，-122 的前导 1 一直到最高有效位。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是因为 Python 使用 two's complement 二进制有符号整数表示。这是一段代码的 sn-p，其输出显示了实际的字节数据，并说明了为什么你会得到你的结果：

import math

def bin_format(integer):
    num_bytes = math.ceil(integer.bit_length()/8)  # Number required to represent value.
    ba = integer.to_bytes(num_bytes, 'big', signed=integer<0)
    return ''.join('{:08b}'.format(b) for b in ba) + ' ({:4d})'.format(integer)

print('  ' + bin_format(-122))
print('& ' + bin_format(222))
print('=' * 17)
print('  ' + bin_format(-122 & 222))

输出：

  10000110 (-122)
& 11011110 ( 222)
=================
  10000110 ( 134)

【讨论】：