我试图在Python 3中构建这个bytes对象:

b'3\r\n'

所以我尝试了显而易见的(对我来说),发现了一个奇怪的行为:

>>> bytes(3) + b'\r\n'
b'\x00\x00\x00\r\n'

显然:

>>> bytes(10)
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

在阅读文档时,我无法看到字节转换为什么以这种方式工作的任何指针。然而,我确实在这个Python问题中发现了一些关于向字节添加格式的令人惊讶的消息(另见Python 3字节格式化):

http://bugs.python.org/issue3982

这与bytes(int)返回零这样的奇怪情况的交互更加糟糕

and:

如果字节(int)返回该int的ASCIIfication,对我来说会更方便;但说实话,即使是一个错误也比这种行为要好。(如果我想要这种行为——我从来没有——我宁愿它是一个类方法,像“bytes.zero (n)”那样调用。)

谁能给我解释一下这种行为是怎么来的?


当前回答

当你想要处理二进制表示时,最好使用ctypes。

import ctypes
x = ctypes.c_int(1234)
bytes(x)

你必须使用特定的整数表示(有符号/无符号和位数:c_uint8, c_int8, c_unit16,…)

其他回答

从python 3.2开始,你可以使用to_bytes:

>>> (1024).to_bytes(2, byteorder='big')
b'\x04\x00'
def int_to_bytes(x: int) -> bytes:
    return x.to_bytes((x.bit_length() + 7) // 8, 'big')
    
def int_from_bytes(xbytes: bytes) -> int:
    return int.from_bytes(xbytes, 'big')

因此,x == int_from_bytes(int_to_bytes(x))。 注意,上述编码仅适用于无符号(非负)整数。

对于有符号整数,比特长度的计算有点棘手:

def int_to_bytes(number: int) -> bytes:
    return number.to_bytes(length=(8 + (number + (number < 0)).bit_length()) // 8, byteorder='big', signed=True)

def int_from_bytes(binary_data: bytes) -> Optional[int]:
    return int.from_bytes(binary_data, byteorder='big', signed=True)

这种行为源于这样一个事实:在Python版本3之前,bytes只是str的别名。X bytes是bytearray的不可变版本——全新的类型,不向后兼容。

Python 3.5+为字节引入了%-插值(printf风格的格式化):

>>> b'%d\r\n' % 3
b'3\r\n'

参见PEP 0461—向bytes和bytearray添加%格式。

在早期版本中,你可以使用str和.encode('ascii')结果:

>>> s = '%d\r\n' % 3
>>> s.encode('ascii')
b'3\r\n'

注意:它与int不同。to_bytes产生:

>>> n = 3
>>> n.to_bytes((n.bit_length() + 7) // 8, 'big') or b'\0'
b'\x03'
>>> b'3' == b'\x33' != b'\x03'
True

有些答案对大数字不适用。

将整数转换为十六进制表示,然后将其转换为字节:

def int_to_bytes(number):
    hrepr = hex(number).replace('0x', '')
    if len(hrepr) % 2 == 1:
        hrepr = '0' + hrepr
    return bytes.fromhex(hrepr)

结果:

>>> int_to_bytes(2**256 - 1)
b'\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff'

虽然brunsgaard的先前答案是一种有效的编码,但它仅适用于无符号整数。这个函数构建在有符号整数和无符号整数的基础上。

def int_to_bytes(i: int, *, signed: bool = False) -> bytes:
    length = ((i + ((i * signed) < 0)).bit_length() + 7 + signed) // 8
    return i.to_bytes(length, byteorder='big', signed=signed)

def bytes_to_int(b: bytes, *, signed: bool = False) -> int:
    return int.from_bytes(b, byteorder='big', signed=signed)

# Test unsigned:
for i in range(1025):
    assert i == bytes_to_int(int_to_bytes(i))

# Test signed:
for i in range(-1024, 1025):
    assert i == bytes_to_int(int_to_bytes(i, signed=True), signed=True)

对于编码器,使用(i + ((i * signed) < 0) .bit_length()而不是i.bit_length(),因为后者会导致-128,-32768等低效编码。


归功于:CervEd修复了一个小的低效率。