Python中的len和int的大小

Question

Python中的len和int的大小

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所以，当某个东西的长度接近于1<<32（一个整数的大小）时，cPython（2.4）会有一些有趣的行为。

r = xrange(1<<30)
assert len(r) == 1<<30

内容不错，但是：

r = xrange(1<<32)
assert len(r) == 1<<32
ValueError: xrange object size cannot be reported`__len__() should return 0 <= outcome

Alex的wowrange也有这种行为。 wowrange(1<<32).l没问题，但是len(wowrange(1<<32))有问题。我猜测这里发生了一些浮点行为（被读作负数）。

这里到底发生了什么？（下面已经解决了这个问题！）
我该如何解决它？ 长整型？

（我的具体应用是random.sample(xrange(1<<32),ABUNCH))，如果有人想直接解决这个问题！）

- Gregg Lind

@Gregg，有趣的是，我得到了OverflowError而不是ValueError（就像Q中被接受的A一样），但这个问题微不足道。问题是，对于您的特定应用程序，您希望使用一个不能适应内存的random.sample--但每个Python结构体必须适应内存。如果您打开另一个问题并更详细地指定参数，也许可以为特定应用程序提供帮助... - Alex Martelli

@Alex，实际上，示例不必适合内存，但在2.4（我知道，旧闻！）的random模块中，它执行了一个len()调用，导致失败！xrange(1<<32)本身没问题，但是在该模块的第299行进行的调用：n = len(population)是有问题的。 - Gregg Lind

在Python 2.5、2.6、3.0和3.1中，random.sample需要调用len()，而且在每个版本中都会在xrange(1<<32)上失败（因为len()仅适用于“适合内存”的容器，而xrange在概念上并不适用）。因此，如果您能更好地说明您需要什么，特别是ABUNCH的典型值是多少，我们可以建议如何解决random.sample的这个限制（这适用于所有Python版本！）。在我看来，最好在另一个问题中进行。 - Alex Martelli

@Alex，我打算把random.sample方法的核心代码拿出来，自己写一个，因为这很简单。 - Gregg Lind

当然，如果ABUNCH非常大，那么在性能方面需要采取一些预防措施。 - Alex Martelli

3个回答

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你会发现，

xrange(1 << 31 - 1)

最后一个表现符合你的期望。这是因为最大的有符号（32位）整数是2^31-1。

1 << 32不是正的有符号32位整数（Python的int数据类型），所以你会得到那个错误。

在Python 2.6中，我甚至不能执行xrange(1 << 32)或xrange(1 << 31)而不出错，更别提对结果使用len了。

编辑如果你想要更多细节...

1 << 31表示数字0x80000000，在二进制补码表示中是32位int的最低可表示负数（-1 * 2^31）。所以，由于你正在使用的数字的按位表示，它实际上变成了负数。

对于32位二进制补码数，0x7FFFFFFF是在“溢出”进入负数之前可以表示的最高可表示整数（2^31 - 1）。

如果您感兴趣，可以阅读更多内容。

请注意，当你看到类似于2147483648L的东西时，“L”表示它现在被表示为“长整数”（通常是64位，我不能保证Python如何处理它，因为我还没有阅读相关资料）。

- Sapph

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尝试运行hex(1 << 32)，看看会得到什么结果。提示：不是0x80000000。 - Mark Byers

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1<<32，当作为有符号整数处理时，是负数。

- Anon.

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可以查看英文原文，
原文链接

- SingleNegationElimination · Accepted Answer

cPython假设列表适合内存。这也适用于表现为列表的对象，例如xrange。实质上，len函数期望__len__方法返回可转换为size_t的内容。如果逻辑元素的数量太大，即使这些元素实际上不存在于内存中，也无法发生转换。