Python中整数溢出的模拟

Python2有两个整数数据类型

int

和

long

，并根据需要在它们之间自动转换，特别是为了避免整数溢出

我正在用Python模拟一个C函数，我想知道是否有标准的方法来重新启用整数溢出。暂时来说，我用了

overflow_point = maxint + 1
if value > overflow_point:
    value -= 2 * overflow_point

---

有没有更标准的方法来做同样的事情？

我不知道有没有一种方便的方法可以在本机上做这件事，因为它通常不被认为是一个问题，所以python开发人员不想在其中构建它。我认为你这样做很好。您甚至可以对

int

内置类型进行子类化，并覆盖，

\uuuuuu sub\uuuu（）

等操作符方法以包含您的功能，但这可能有些过分。

我认为基本思想是合理的，但需要一些调整：

您的函数不会在sys.maxint+1上溢出，但它应该溢出

sys.maxint

一次操作可超过几倍

还需要考虑

-sys.maxint-1

以下的负值

考虑到这一点，我提出了以下建议：

import sys

def int_overflow(val):
  if not -sys.maxint-1 <= val <= sys.maxint:
    val = (val + (sys.maxint + 1)) % (2 * (sys.maxint + 1)) - sys.maxint - 1
  return val

导入系统 def int_溢出（val）：

---

如果不是-sys.maxint-1函数是否使用除法或右位移位？如果没有，那么你就没有 在计算的每个阶段都需要担心溢出，因为 您将始终得到模为2^32或2^64的“正确”答案。之前 返回结果（或在进行除法或右移位之前） 您可以使用某种方法将其规格化回标准整数范围 像

---

此函数应将数字转换为硬件整数。根据您的应用程序，您可能需要在操作的每个阶段之间应用此功能

def correct(value, bits, signed):
    base = 1 << bits
    value %= base
    return value - base if signed and value.bit_length() == bits else value

作为如何使用它们的一个例子，一个bug可能会在C中重现。如果一个人要用一个字节来打印0-255，那么这个循环可能永远不会结束。以下程序演示了此问题：

#! /usr/bin/env python3
def main():
    counter = 0
    while counter < 256:
        print(counter)
        counter = byte(counter + 1)


def correct(value, bits, signed):
    base = 1 << bits
    value %= base
    return value - base if signed and value.bit_length() == bits else value


byte, sbyte, word, sword, dword, sdword, qword, sqword = (
    lambda v: correct(v, 8, False), lambda v: correct(v, 8, True),
    lambda v: correct(v, 16, False), lambda v: correct(v, 16, True),
    lambda v: correct(v, 32, False), lambda v: correct(v, 32, True),
    lambda v: correct(v, 64, False), lambda v: correct(v, 64, True)
)


if __name__ == '__main__':
    main()

#/usr/bin/env蟒蛇3
def main（）：
计数器=0
当计数器<256时：
打印（计数器）
计数器=字节（计数器+1）
def正确（值、位、有符号）：
base=1使用NumPy（它是用C编写的，并公开本机级别的整数）。NumPy具有以下整数类型：

有符号整数：


np.int8
np.int16
np.int32

无符号整数：


np.uint8
np.uint16
np.uint32

例如（注意它在整数值127之后溢出）：

将numpy导入为np
计数器=np.int8（0）
一=np.int8（1）
对于范围（130）内的i：
打印（类型（计数器）、计数器）
计数器=计数器+1

例如，在任何时候，您都可以使用
int（counter）
将其转换回Python整数。
您可以创建自己的数字数据类型（类），定义如何执行加法、减法、乘法和除法。您的目标是什么？包括未定义行为的模语义或C语义？重载
\uuuu setattr\uuuu
将实现什么？你从来没有在整数上设置属性。编辑以澄清我的意图。子类可以重写uuu add uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu。当然，这是一种严重的过度杀伤力。int对象应该是不可变的<代码>\uuuu添加\uuuuu

应该返回一个没有设置任何属性的新对象。啊，好的，很好。因此，它可能会计算溢出值并返回该值。我会改变的。谢谢你的反馈，我对python反射很生疏：）+1。遗憾的是，python中的开销太大，实际上无法成为一个可用的解决方案。为了完整起见，请您使用函数添加几个示例？@GabrielStaples您觉得这个示例怎么样？如果您希望更改或添加更多内容，可以编辑答案以进行改进。

byte, sbyte, word, sword, dword, sdword, qword, sqword = (
    lambda v: correct(v, 8, False), lambda v: correct(v, 8, True),
    lambda v: correct(v, 16, False), lambda v: correct(v, 16, True),
    lambda v: correct(v, 32, False), lambda v: correct(v, 32, True),
    lambda v: correct(v, 64, False), lambda v: correct(v, 64, True)
)

#! /usr/bin/env python3
def main():
    counter = 0
    while counter < 256:
        print(counter)
        counter = byte(counter + 1)


def correct(value, bits, signed):
    base = 1 << bits
    value %= base
    return value - base if signed and value.bit_length() == bits else value


byte, sbyte, word, sword, dword, sdword, qword, sqword = (
    lambda v: correct(v, 8, False), lambda v: correct(v, 8, True),
    lambda v: correct(v, 16, False), lambda v: correct(v, 16, True),
    lambda v: correct(v, 32, False), lambda v: correct(v, 32, True),
    lambda v: correct(v, 64, False), lambda v: correct(v, 64, True)
)


if __name__ == '__main__':
    main()