为什么（2 ^ 31）>> 32不是0？

Question

我的问题是

np.array([2**31], dtype=np.uint32) >> 32

不返回0，而是返回array([2147483648], dtype=uint32)。情况也是如此

np.right_shift(np.array([2**31], dtype=np.uint32), 32)

（所以我相信这只是>>实现方式）。

有趣的是，所有这些替代方案似乎都能按预期工作，并返回了以下内容0：

print(
    2**31 >> 32,
    np.uint32(2**31) >> 32,
    np.array(2**31, dtype=np.uint32) >> 32,
    np.right_shift(2**31, 32),
    np.right_shift([2**31], 32),
    np.right_shift(np.uint32(2**31), 32),
    np.right_shift(np.array(2**31, dtype=np.uint32), 32),
)

特别是，代表2147483648和的Numpy数组之间有什么区别[2147483648]？

我已经在JavaScript（为什么<< << 32在JavaScript中不会导致0？）和C ++（右移运算符（1 >> 32）的奇怪行为，为什么'int >> 32`并不总是为零？）中看到这个问题。，但尚未在Python / Numpy中使用。实际上，Python和Numpy文档似乎都没有记录这种行为：

• https://docs.python.org/3/reference/expressions.html#shifting-operations

• https://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generation/numpy.right_shift.html

Answer 1

尽管没有记录，但numpy大多在C中实现，而C（和C ++）中的shift运算符未针对大于或等于位数的移位进行定义。因此结果可以是任意的。

如果查看有效示例的类型，您将了解它们为何起作用：

print(
    type(2**31 >> 32),
    type(np.uint32(2**31) >> 32),
    type(np.array(2**31, dtype=np.uint32) >> 32),
    type(np.right_shift(2**31, 32)),
    np.right_shift([2**31], 32).dtype,
    type(np.right_shift(np.uint32(2**31), 32)),
    type(np.right_shift(np.array(2**31, dtype=np.uint32), 32)),
)

<class'int'> <class'numpy.int64'> <class'numpy.int64'> <class'numpy.int64'> int64 <class'numpy.int64'> <class'numpy.int64'>

第一个使用Python自己的int类型，而其他所有都转换为numpy.int64，其中32位移位的行为是正确的。这主要是由于标量（零维）数组的行为不同。并且在listnumpy的默认整数类型不是的情况下 numpy.uint32。

另一方面

print((np.array([2**31], dtype=np.uint32) >> 32).dtype)

uint32

因此，您在这里遇到了未定义的行为。