我试图将整数表示为位列表并将其填充为 8 位仅当整数为 ：
Example input: 0x15
Desired output: [0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
我是这样做的：
input = 0x15
output = deque([int(i) for i in list(bin(input))[2:]])
while len(output) != 8:
output.appendleft(0)
我想将任何整数转换为二进制列表。仅当数字需要少于 8 位来表示时才填充为 8。
Another Example input: 0x715
Desired output: [1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
对于小于 8 位的数字和更大的数字，我如何做到这一点？
【问题讨论】：
标签： python
num = 0x15
out = [1 if num & (1 << (7-n)) else 0 for n in range(8)]
(1 << (7-n)) 为给定位置创建一个位掩码，然后按位& 测试该位是否在数字中设置。让n 处理 0 到 7 会导致按顺序测试字节中的所有 8 位。
import math
num = 0x715
bits = int(max(8, math.log(num, 2)+1))
out = [1 if num & (1 << (bits-1-n)) else 0 for n in range(bits)]
【讨论】：
[n & 1 << b and 1 for b in range(bitlength)]
1 if that_bit_over_there_is_one else 0。 [(num >> shift) & 0x01 for shift in range(7, -1, -1)]
>>> [int(n) for n in bin(0x15)[2:].zfill(8)]
[0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
切片[2:]是去掉0b前缀，zfill(8)是在左边补零。
【讨论】：
number = 0x15
output = [int(x) for x in '{:08b}'.format(number)]
'{:08b}'.format(number) 以binary 格式表示您的number，0 填充到8 位，然后使用列表推导创建位列表。
或者，您可以使用map 函数：
output = map(int, '{:08b}'.format(0x15))
如果你想使用可变位数，这里有一种方法：
width = 8 # 8bit width
output = [int(x) for x in '{:0{size}b}'.format(0x15, size=width)]
output = map(int, '{:0{size}b}'.format(0x15, size=width))
对于 Python 3，使用 list() 包装 map(...) 调用（map 在 Python 2 中返回一个列表，但在 3 中返回一个迭代器）。
【讨论】：
使用格式字符串很容易做到这一点
>>> "{:08b}".format(0x15)
'00010101'
>>> "{:08b}".format(0x151)
'101010001'
>>> "{:08b}".format(0x1511)
'1010100010001'
转换成列表
>>> [1 if x=='1' else 0 for x in "{:08b}".format(0x15)]
[0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
>>> [1 if x=='1' else 0 for x in "{:08b}".format(0x1511)]
[1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1]
在@Amber 的回答中使用 bit twiddling 可能会更快，但是你必须检查特殊情况并最终得到相当多的代码。如果不需要最高性能，那么在您知道的已经有效的基础上构建会更安全
【讨论】：
list(string) 将字符串转换为列表，因此map(int, list("{:08b}".format(n)) 可以工作
map 在 Python3 中不返回 list，所以我更喜欢使用列表推导
[int(x) for x in ... ]
int(x) 比x=='1' 慢得多
适用于任意位数，比 accepted answer 和 current highest voted answer 更快：
num = 0xAAAA
bit_list = [(num >> shift_ind) & 1
for shift_ind in range(num.bit_length())] # little endian
bit_list.reverse() # big endian
[1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0]
from timeit import timeit
def accepted_answer(number):
output = [int(x) for x in '{:08b}'.format(number)]
return output
def highest_voted_answer(num):
out = [1 if num & (1 << (7-n)) else 0 for n in range(8)]
return out
def this_answer(num):
bit_list = [(num >> shift_ind) & 1
for shift_ind in range(num.bit_length())] # little endian
bit_list.reverse() # big endian
return bit_list
NUM = 0x15
ITERATIONS = int(1e7)
print(timeit(lambda: accepted_answer(NUM), number=ITERATIONS))
print(timeit(lambda: highest_voted_answer(NUM), number=ITERATIONS))
print(timeit(lambda: this_answer(NUM), number=ITERATIONS))
9.884788331000891
9.262861715000327
6.484631327999523
【讨论】：
np.unpackbits(np.frombuffer(number, np.dtype('B')))
【讨论】：
您可以将数字 x 向右移动，然后按位和结果为 1 以获取位置 x 的位，使用 list-comprehension 执行此操作，您将获得您的列表。如果您需要支持负数，我们可能需要在列表中添加前导零，以确保正数不以 1 开头：
import math
def bits(n):
# The number of bits we need to represent the number
num_bits = max(8, int(math.log(abs(n), 2)) + 1)
# The bit representation of the number
bits = [ (n >> i) & 1 for i in range(num_bits) ]
bits.reverse()
# Do we need a leading zero?
if n < 0 or bits[0] == 0:
return bits
return [0] + bits
# Examples
for n in (-0x15, 0x15, 128, 255, 256, -256):
print("{: 4} = {}".format(n, bits(n)))
-21 = [1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1] 21 = [0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1] 128 = [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] 255 = [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1] 256 = [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0] -256 = [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
【讨论】：
from math import ceil
input = 0x15
bin_string = bin(input)[2:]
binary = map(int,bin_string.zfill(int(ceil(len(bin_string)/8.0)*8)))
print(binary)
这将四舍五入到最接近的 8 倍数，如果您只想在 zfill
0x15 的输出：
[0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
0x715 的输出：
[0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
如果您只想在小于 128 时添加零，请使用：
input = 0x715
bin_string = bin(input)[2:]
num_bits = (8 if input < 128 else 0)
binary = map(int,bin_string.zfill(num_bits))
print(binary)
0x15 的输出：
[0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
0x715 的输出：
[1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1]
【讨论】：
我使用位掩码的次数比以前少得多，但是当我使用它们时，我经常需要将一个值分解成各个部分
def get_Bits(number):
i = 1
list_of_hex = []
while (i <= number):
if ((number & i) > 0):
bitRepresentation = hex(i)
list_of_hex.append(bitRepresentation)
i = i*2
return list_of_hex
如果需要二进制分解，可以将(hex)函数改为(bin)
【讨论】：