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)。同样如此

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

（所以我相信这简直就是如何实施>>）。

有趣的是，所有这些替代方案似乎都按预期工作，返回某种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[2147483648]的Numpy数组有什么不同？

我在JavaScript（Why does << 32 not result in 0 in javascript?）和C ++（Weird behavior of right shift operator (1 >> 32)，Why is `int >> 32` not always zero?）中看到过这个问题，但还没有在Python / Numpy中看到过。事实上，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/generated/numpy.right_shift.html

Answer 1

虽然没有记录，但numpy主要用C实现，C（和C ++）中的移位运算符没有定义大于或等于位数的移位。所以结果可以是任意的。

如果您查看有效的示例类型，您将看到它们的工作原理：

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'ntumpy.int64'> int64 <class'numpy.int64'> <class'numpy.int64'>

第一个使用Python自己的int类型，而其他的都转换为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）阵列的行为不同。在list的情况下，numpy的默认整数类型不是numpy.uint32。

另一方面

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

UINT32

所以你在这里遇到了未定义的行为。