Go で fmt.Printf が符号付き整数に対して異なるバイナリ表現を表示するのはなぜですか?

fmt.Printf による符号付き整数の 2 進数のフォーマット方法

コンピューター システムでは、符号付き整数は通常、2 の補数表記を使用して表されます。ただし、fmt.Printf を使用して符号付き整数のバイナリ表現を出力すると、予期しない結果が発生する可能性があります。

たとえば、次のコードを考えてみましょう。

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

このコードは、出力は「-101」ですが、これは予期される「-5」の 2 の補数表現ではありません。この不一致は、fmt.Printf によるバイナリ形式の内部処理に起因します。

問題は、fmt.Printf 内での負の符号付き整数から正の整数への変換にあります。この関数は入力整数の符号を反転し、実質的に符号なし整数にします。その結果、 fmt.Printf は、変換された符号なしバイナリ表現の前に '-' 記号を追加します。

この動作を確認するには、符号付き整数を符号なし整数に変換して出力します。

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

これにより、出力は「11111011」となり、2 の補数表現の -5 と一致します。したがって、基になる値は実際には内部的に 2 の補数で表されますが、fmt.Printf 関数は出力中に形式を変更します。

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