为什么此 PowerShell 位操作产生的输出与 Python 不同？

Question

我在 Python 和 PowerShell 中有一个脚本打算做同样的事情。当我执行 "not" 操作符，然后在两个脚本中执行 -1 % 256 操作时，我得到不同的输出：

PowerShell

-bnot 0: -1
(-1 % 256): -1

Python

(~0): -1
(-1 % 256): 255

并且，在不同的系统上，我再次从 PowerShell 获得不同的输出：

PowerShell

-bnot 0:  18446744073709551615
18446744073709551615 % 256: 255

Python

-bnot 0: -1
(-1 % 256): 255

如何让我的 PowerShell -bnot 和 % 运算符每次都产生与 Python 脚本相同的输出？ PowerShell 版本相同。

Answer 1

事实证明，正确答案是 PowerShell 不像其他语言那样处理带负数的模数。

How to get PowerShell to perform modulus on negative numbers correctly.

Answer 2

第一个示例的解释是，在 PowerShell 中（与 .NET 上的大多数其他语言实现一样）% 是一个 remainder 运算符，而不是模数运算符。埃里克·利珀特 explains the difference in this article.

在第二个示例中，您似乎将二元 NOT 运算符应用于无符号 64 位整数。一个无符号整数显然不能为负，所以你看到的是应用 NOT to 0x0:

的整数表示

PS C:\> -bnot [int]0
-1
PS C:\> -bnot [uint64]0
18446744073709551615

PS C:\> ([int]0).ToString('X2').PadLeft(8,'0')
00000000
PS C:\> ([int]-1).ToString('X2').PadLeft(8,'0')
FFFFFFFF
PS C:\> ([uint64]0).ToString('X2').PadLeft(16,'0')
0000000000000000
PS C:\> ([uint64]18446744073709551615).ToString('X2').PadLeft(16,'0')
FFFFFFFFFFFFFFFF

对于模运算，可以加上除数直到被除数为greater-than-or-equal-to 0:

$i = -1
$d = 256
while($i -lt 0){
    $i += $d
}
$i % 256

在大多数模运算的实际应用中，将除数相加一次就足够了：

$r = ($i + $d) % $d

为什么此 PowerShell 位操作产生的输出与 Python 不同？

Why is this PowerShell bit manipulation producing different output than Python?

powershell

bit-manipulation

bit

powershell-2.0

twos-complement