使用32位ints和操作数

Question

是否有可能在python中覆盖或重载int /numbers的标准实现，从而使其工作起来像32位int。

a: int
a = 4076863488
>>> -218103808

或者，是否可以以某种方式定义一个不能更改类型的变量？做这样的事情：x: int？我之所以想这样做，是因为在每一位操作和分配上编写ctypes.c_int32(n)是很烦人的。特别是因为Python不使用32位按位操作数。

我知道我基本上是在试图改变语言的本质。所以，也许我是在问，如果你必须在python中做32位的事情，你会怎么做。

Answer 1

一些备选方案：

• 用Cython。您可以在那里声明一个本地32位int类型，甚至可以将纯数字代码编译为(非常)快的C代码。
• 使用单个元素的numpy数组：np.zeros((1,), dtype=np.int32)。如果您只使用就地操作(+=、*=等)，这将像32位int类型一样工作。请注意，如果您曾经使用过常规二进制运算符(例如myint + 3)，您可能会受到类型提升或转换的影响，其结果将不再是int32。
• 使用ctypes.c_int32。这是内置于Python的，但不支持任何数学操作，因此您必须自己包装和展开(例如newval = c_int32(v1.value + v2.value))。
• 使用像fixedint (无耻的插头)这样的库，它提供固定整数类，通过操作保持固定大小，而不是衰减到int。fixedint是专门设计的，考虑到固定宽度的按位数学。在这种情况下，您将使用fixedint.Int32。

一些不太理想的选择：

• struct：如果输入超出范围，则抛出错误。您可以使用unpack('i', pack('I', val & 0xffffffff))[0]来解决这个问题，但这实在是太麻烦了。
• array：如果您试图存储超出范围的值，则会引发错误。比struct更难工作。
• 手工咬碎。对于一个没有签名的32位int，这只是一个添加大量& 0xffffffff的问题，这并不是太糟糕。但是，Python没有任何内置的方法可以将值包装为一个带符号的32位int，所以您必须编写自己的int32转换函数并使用它包装所有操作： to_int32( val )：val &= ( (1<<32) -1)如果val & (1<<31)：val -= (1<<32)返回val

展示您的选择：

Cython

cpdef int munge(int val):
    cdef int x
    x = val * 32
    x += 0x7fffffff
    return x

保存为int_test.pyx并使用cythonize -a -i int_test.pyx进行编译。

>>> import int_test
>>> int_test.munge(3)
-2147483553

NumPy

import numpy as np

def munge(val):
    x = val.copy()
    x *= 32
    x += 0x7fffffff
    return x

def to_int32(val):
    return np.array((val,), dtype=np.int32)

print(munge(to_int32(3)))
# prints [-2147483553]

C型

from ctypes import c_int32
def munge(val):
    x = c_int32(val.value * 32)
    x = c_int32(x.value + 0x7fffffff)
    return x

print(munge(c_int32(3)))
# prints c_int(-2147483553)

固定

import fixedint

def munge(val):
    x = val * 32
    x += 0x7fffffff
    return x

print(munge(fixedint.Int32(3)))
# prints -2147483553