c# - Python和C#中的按位左移

Question

为什么 Python 和 C# 中的按位左移具有不同的值？

Python：

    >>> 2466250752<<1
    4932501504L

C＃：

    System.Console.Write((2466250752 << 1).ToString()); // output is 637534208

Answer 1

您在 C# 中溢出了 32 位（无符号）整数。

在python中，所有整数都是任意大小的。这意味着整数将扩展到所需的任何大小。请注意，我添加了下划线：

>>> a = 2466250752
>>>
>>> hex(a)
'0x9300_0000L'     
>>>
>>> hex(a << 1)
'0x1_2600_0000L'
   ^-------------- Note the additional place

---

在 C# 中，uint只有 32 位。当您向左移动时，您超出了整数的大小，导致溢出。

换挡前：

换档后：

注意a没有1python显示的领先。

---

要解决这种情况下的限制，您可以使用ulong64 位而不是 32 位的 a。这适用于高达 2 ⁶⁴ -1 的值。

Answer 2

Python 确保您的整数不会溢出，而 C# 允许溢出（但在检查的上下文中在溢出时抛出异常）。实际上，这意味着您可以将 Python 整数视为具有无限宽度，而 C#int或uint始终为 4 个字节。

请注意，在您的 Python 示例中，值“4932501504L”有一个尾随 L，表示长整数。long当 int 值发生溢出时，Python 会自动以 long（可用内存宽度的大小，与 C# 的 8 个字节不同）整数执行数学运算。你可以在PEP 237中看到这个想法背后的基本原理。

编辑：要在 C# 中获得 Python 结果，您不能使用普通的int或long- 这些类型的大小有限。一种大小仅受内存限制的类型是BigInteger。它会比算术慢int，long所以我不建议在每个应用程序上都使用它，但它可以派上用场。

例如，您可以编写与 C# 中几乎相同的代码，并获得与 Python 中相同的结果：

Console.WriteLine(new BigInteger(2466250752) << 1);
// output is 4932501504

这适用于任意班次大小。例如，你可以写

Console.WriteLine(new BigInteger(2466250752) << 1000);
// output is 26426089082476043843620786304598663584184261590451906619194221930186703343408641580508146166393907795104656740341094823575842096015719243506448572304002696283531880333455226335616426281383175835559603193956495848019208150304342043576665227249501603863012525070634185841272245152956518296810797380454760948170752

当然，这会溢出很长时间。