fmt.Printf が 2 の補数で表された符号付き整数に対して「-101」を出力するのはなぜですか?

2 の補数と fmt.Printf バイナリ出力

コンピューターが 2 の補数を使用して符号付き整数を表す場合、-5 のような値は次のように格納されます。ビットパターン「1111 1011」。ただし、次のように fmt.Printf を使用してこのバイナリ表現を印刷しようとすると、

<code class="go">var i int8 = -5
fmt.Printf("%b", i)</code>

出力に予期せず「-101」が表示されます。なぜこのようなことが起こるのでしょうか?また、2 の補数が内部で使用されているのでしょうか?

バイナリ形式に関する問題

矛盾は、fmt.Printf がバイナリ形式を処理する方法にあります。負の符号付き整数をフォーマットする場合、それを正の値に変換し、フォーマットされた文字列の前に「-」記号を追加します。

fmt.Printf のソース コードを調べると、fmt.integer が次のように変換していることがわかります。フォーマットする前に符号付き整数を正の値に変換します:

<code class="go">    negative := signedness == signed && a < 0
    if negative {
        a = -a
    }</code>

符号なし出力と符号付き出力

これを実証するには、次のコードを考えてください:

<code class="go">var u uint8 = uint(i)
fmt.Printf("%b", u)</code>

ここでは、出力する前に i を符号なし整数に変換します。今回の出力では、-5 の 2 の補数である「11111011」が正しく表示されます。

結論

次を使用して、符号付き整数のバイナリ表現を正しく出力します。 fmt.Printf では、まず符号なし型を使用して正の整数に変換する必要があります。これにより、fmt.Printf が値を自動的に負の値に変換したり、先頭に「-」記号を付加したりすることがなくなります。

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