為什麼 fmt.Printf 在 Go 中列印有符號整數的二進位表示時輸出“-101”？

二進位補碼和fmt.Printf 令人費解的輸出

在電腦科學領域，二進位補碼是用來表示的普遍方法內部有符號整數。這種表示法涉及翻轉位並加一來表示負數。例如，在二進位補碼中，-5 將以二進位格式表示為「1111 1011」（相當於 ^5 1）。

嘗試使用 fmt.Printf 列印有符號整數的二進位表示形式時會出現困惑。考慮以下程式碼片段：

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

預期，此程式碼應輸出“1111 1011”，即 -5 的補碼表示形式。然而，實際輸出是“-101”，這偏離了這個期望。這就提出了一個問題：該值在內部以二進制補碼格式存儲，還是使用了不同的表示形式？

有趣的是，在列印之前將值轉換為無符號整數會產生所需的結果：

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

這會輸出“11111011”，即-5 的精確二進位補碼表示。

差異的關鍵在於 fmt.Printf 如何處理二進位數字的格式。仔細檢查fmt.integer 函數，可以清楚地看到，在格式化過程中，負符號整數被轉換為正整數：

   165      negative := signedness == signed &amp;&amp; a < 0
   166      if negative {
   167          a = -a
   168      }

此轉換需要添加“-”前綴格式化字串，解釋了先前觀察到的“-101”輸出。

本質上，該值的內部表示遵循補碼約定，而 fmt.integer 中的格式化過程會轉換負符號整數與其正值相對應，導致意想不到的輸出。

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