为什么 fmt.Printf 在 Go 中打印有符号整数的二进制表示时输出'-101”？

二进制补码和 fmt.Printf 令人费解的输出

在计算机科学领域，二进制补码是用来表示的普遍方法内部有符号整数。这种表示涉及翻转位并加一来表示负数。例如，在二进制补码中，-5 将以二进制格式表示为“1111 1011”（相当于 ^5 1）。

尝试使用 fmt.Printf 打印有符号整数的二进制表示形式时会出现困惑。考虑以下代码片段：

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

预期，此代码应输出“1111 1011”，即 -5 的补码表示形式。然而，实际输出是“-101”，这偏离了这个期望。这就提出了一个问题：该值在内部以二进制补码格式存储，还是使用了不同的表示形式？

有趣的是，在打印之前将值转换为无符号整数会产生所需的结果：

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

这会输出“11111011”，即 -5 的精确二进制补码表示。

差异的关键在于 fmt.Printf 如何处理二进制数字的格式。仔细检查 fmt.integer 函数，可以清楚地看到，在格式化过程中，负符号整数被转换为正整数：

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

此转换需要添加“-”前缀格式化字符串，解释了之前观察到的“-101”输出。

本质上，该值的内部表示遵循补码约定，而 fmt.integer 中的格式化过程会转换负符号整数与其正值相对应，导致意想不到的输出。

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