Python中的逐位减法

这是昨天我的问题的后续行动:

CMS慷慨地提供了使用按位运算符在C中添加两个数字的示例:

#include

int add(int x, int y) {
    int a, b;
    do {
        a = x & y;
        b = x ^ y;
        x = a << 1;
        y = b;
    } while (a);
    return b;
}

int main( void ){
    printf( "6 + 3 = %d", add(6,3));
    printf( "6 - 3 = %d", add(6,-3));
    return 0;
}

它工作得很好,然后我将它移植到Python,如下所示:

def add(x, y):
    while True:
        a = x & y
        b = x ^ y
        x = a << 1
        y = b
        if a == 0:
            break
    return b

print "6 + 3 = %d" % add(6,3)
print "6 - 3 = %d" % add(6,-3)

它们都用于添加,C程序也用于减法.但是,Python程序进入减法的无限循环.我试图深入了解并在此发布该程序以进行进一步的实验:http://codepad.org/pb8IuLnY

任何人都可以建议为什么C处理这个的方式和CPython处理这个的方式有区别？

正如我昨天在回答CMS回答中指出的那样,左移一个负数是C中的未定义行为,所以这甚至不能保证在C中工作(问题是如何处理有符号位,你转移它像一个有价值的位置,还是不受转变的影响？标准委员会无法就行为达成一致,因此未定义.

当这种情况恰好在C中工作时,它依赖于固定的位宽整数,以便在进行移位时最左边的位被推离端(它还需要将符号位视为值位以进行移位).C中的所有整数类型都是固定位,但Python数字可以任意大.在Python中左移一个数字只会导致它变大:

>>> 1 << 100
1267650600228229401496703205376L

你可以尝试这样的事情:

x = (a << 1) & 0xffffffff

要将结果限制为32位,问题在于Python中的左移位运算符不会移位有符号数的符号位(这是使特定解决方案工作所需的一部分).可能有一种方法可以改变移位运算符的行为,但我不知道如何.