本系列文章译自Python之父 Guido van Rossum 的系列博客“The History of Python”。这个博客系列对我们理解Python及其演变很有帮助，经Guido同意，在这里翻译推荐给大家，希望大家喜欢，也请大家多多指教！

整型与长整型的歧义

在 Python 的数字类型，特别是整型的设计中，我犯了几个比较严重的错误，也吸取了一些教训。

Python 中有两种整型，因此，必须在程序运行时有所区分。我的方案是在长整型后加上字母 L（例如：1234L）。其实这个方案已经违背了 Python 从 ABC 借鉴过来的设计原则——不要让用户关心实现细节。

不过，这还只是小问题，更重要的问题是，Python 中的整型和长整型的底层实现，在一些特定情况下，会出现语义学上的不同。

系统位数整型溢出后，默认会剩下32位，或者是其它C语言中长整型溢出的可能结果，而 Python 中的长整型（大数整型）没有溢出的问题。另外，整型通常是有符号数，但在位操作、移位操作、以及与十进制或十六进制互相转换时，是和无符号数一样的，而 Python 中的长整型则一直按有符号数处理。

于是，歧义出现了：比如说，在32位系统中，1<<31（1左移31位）的结果是最大的负整数，1<<32 的结果是 0，而 1L<<31（长整型的1左移31位）的结果是 231，1L<<32 的结果是 232。

溢出异常

为处理这些问题，我采取了一种简单粗暴的办法：避免整型溢出的默认结果，在溢出时抛出一个异常（OverflowError exception）。（当然，用户自己做位操作的时候，Python 不会进行溢出检查，这种情况下，我假设用户清楚这些操作的结果。）毫无疑问，如果我不做溢出检查，有些用户肯定会写一些依赖溢出结果的代码（就像C语言用户一样），后面再做修复，大家的切换成本就会高很多。

溢出检查看上去只是个很小的实现细节，但我的亲身经历告诉我，这个特性非常有用。

记得当年，为庆祝 ABC 的主要作者 Lambert Meertens 在 CWI 工作25周年，Richard Bird 提出“Meertens数”（Meertens numbers 译注：一个数的自身也是其哥德尔数。娱乐而已，不必认真。）的概念作为礼物。我试着用 Python 实现一个简单的算法来计算Meertens数。最初的几个Meertens数都很小，因此写代码的时候，我没考虑到溢出的情况——经过痛苦而漫长的debug，我才终于意识到这个问题。

因此我决定，之后 Python 中的所有整型操作都要进行溢出检查，如果返回结果不是 C 语言中的长整型，就抛出异常。因为给返回结果分配了新对象，所以这个检查不会造成太大的性能开支。

经验与教训

遗憾的是，我必须承认，抛出异常并不是最好的解决方案。当时我执着于C语言中的一个原则：对某种数字类型的操作，其返回结果必须是该类型。这个原则也导致我犯了另一个比较严重的错误：Python 中整数相除时，返回的也是整数，这个错误会在之后的博文中讨论。

现在看来，如果整型操作产生溢出，我应该返回长整型——这也是 Python 现在的工作方式，只是这个调整来得太慢了。

Python 数字类型的设计中遇到的这些问题，也产生了一条原则：即 Python 中不应该有未定义的返回值——我认为，如果没有正确的返回结果，就应该抛出异常。因此，Python 不会由于一些未定义值造成程序崩溃。这至今依然是 Python 语言本体及其标准库都遵循的重要原则之一。

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