Warum zeigt fmt.Printf in Go eine andere binäre Darstellung für vorzeichenbehaftete Ganzzahlen an?

Wie fmt.Printf Binärzahlen für vorzeichenbehaftete ganze Zahlen formatiert

In Computersystemen werden vorzeichenbehaftete ganze Zahlen normalerweise in der Zweierkomplementschreibweise dargestellt. Wenn Sie jedoch fmt.Printf verwenden, um die binäre Darstellung einer vorzeichenbehafteten Ganzzahl zu drucken, kann es zu unerwarteten Ergebnissen kommen.

Betrachten Sie beispielsweise den folgenden Code:

var i int8 = -5
fmt.Printf("%b", i)

Dieser Code erzeugt eine Ausgabe von „-101“, was nicht die erwartete Zweierkomplementdarstellung von „-5“ ist. Diese Diskrepanz ergibt sich aus der internen Handhabung der Binärformatierung durch fmt.Printf.

Das Problem liegt in der Konvertierung der negativen vorzeichenbehafteten Ganzzahl in eine positive in fmt.Printf. Die Funktion kehrt das Vorzeichen der eingegebenen Ganzzahl um und macht sie effektiv zu einer vorzeichenlosen Ganzzahl. Folglich hängt fmt.Printf ein „-“-Zeichen vor der konvertierten vorzeichenlosen Binärdarstellung an.

Um dieses Verhalten zu bestätigen, können wir die vorzeichenbehaftete Ganzzahl in eine vorzeichenlose Ganzzahl konvertieren und drucken:

var u uint8 = uint(i)
fmt.Printf("%b", u)

Dies führt zu einer Ausgabe von „11111011“, die mit der Zweierkomplementdarstellung von -5 übereinstimmt. Obwohl der zugrunde liegende Wert intern tatsächlich im Zweierkomplement dargestellt wird, ändert die Funktion fmt.Printf das Format während der Ausgabe.

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