不使用+或-运算符实现两数相加（Python）：代码优化求助

你的原代码在处理负数时会出错，核心问题出在range()的使用上：

• 当参数为负数时，range(min_val)会生成空列表（因为range默认从0开始，结束值小于起始值时不会生成任何元素），比如a=-1、b=1时，range(-1)是空的，合并后的列表长度是1，自然得不到预期的0。
• 这种依赖生成列表统计长度的方法，在数值较大时会占用大量内存，运行效率极低。

换用位运算是解决这类问题的标准方案，能支持所有整数（正、负、零），且效率极高，完全符合不使用+和-的要求：

def get_sum(a: int, b: int) -> int:
    # 用掩码模拟32位有符号整数，处理Python无限精度整数的溢出问题
    mask = 0xFFFFFFFF
    while b != 0:
        # 异或计算无进位的和，与运算左移计算进位，用掩码限制位数
        a, b = (a ^ b) & mask, ((a & b) << 1) & mask
    # 将32位有符号整数转换回Python的负整数格式
    return a if a <= 0x7FFFFFFF else ~(a ^ mask)

# 测试用例验证
print(get_sum(-1, 1))  # 输出0
print(get_sum(5, 5))   # 输出10
print(get_sum(10, 5))  # 输出15
print(get_sum(5, 10))  # 输出15

位运算逻辑说明 #

• a ^ b：二进制位上不同为1、相同为0，刚好对应无进位加法的结果。
• (a & b) << 1：二进制位上都为1的位置会产生进位，左移一位就是进位的实际值。
• 循环执行直到进位b为0，此时a就是最终的和。
• 掩码0xFFFFFFFF和最后的负数转换，是为了适配Python的无限精度整数，模拟常规32位有符号整数的运算规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者quora question