为何int.bit_count()等效于bin(self).count("1")且不统计二进制中的0？

先明确背景：Python 3.11+ 中的int.bit_count()方法返回整数绝对值二进制表示中1的个数（也叫种群计数），用bin(self).count("1")模拟实现能得到完全相同的结果。

疑问1：为什么int.bit_count()和bin(self).count("1")结果相等？ #

• 对正整数n来说，bin(n)返回带0b前缀的二进制字符串（比如bin(19)是'0b10011'），字符串里的1的数量就是n二进制表示中1的个数，和n.bit_count()的统计目标完全匹配。
• 对负整数-n来说，bin(-n)返回'-0bxxxx'格式的字符串，count("1")只会统计xxxx部分的1，这正好是n（即原数的绝对值）的二进制中1的个数，而(-n).bit_count()本身就返回原数绝对值的二进制1的个数，所以结果也一致。
• 本质上，bit_count()的设计逻辑就是统计整数绝对值二进制中的1的数量，而bin()生成的字符串里的1的数量刚好对应这个统计结果，所以两者输出相等。

疑问2：为什么bit_count()不统计二进制中的0？ #

• 这个方法的核心是实现种群计数（population count），这是计算机领域的标准术语，定义就是统计二进制表示中1的个数，常用于哈希计算、密码学、位运算优化等场景，本身就和0的数量无关。
• 另外，Python的整数是任意精度的，没有固定位数限制（不像C语言里的int有32位/64位固定长度），如果要统计0的数量，根本没法确定“总位数”——比如数字5的二进制可以是101，也可以补位成000101，不同补位方式得到的0的数量完全不同，统计0没有统一的实际意义。

示例代码验证 #

# 正整数测试
n = 19
print(bin(n))          # 输出 '0b10011'
print(n.bit_count())   # 输出 3
print(bin(n).count("1"))  # 输出 3

# 负整数测试
print(bin(-n))         # 输出 '-0b10011'
print((-n).bit_count())# 输出 3
print(bin(-n).count("1")) # 输出 3

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Đỗ Như Vỹ