使用 Python 解析字节流中的每一位答案

【问题标题】：Parse each bit in a byte stream with Python使用 Python 解析字节流中的每一位
【发布时间】：2015-05-09 04:16:34
【问题描述】：

我有一个二进制文件，其中包含表示某些模块的不同状态标志的字节集。下面是一个 4 字节结构的例子：

7A 05 00 00

应该是（根据 hex->bin 转换器）：

0111 1010 0000 0101 0000 0000 0000 0000

现在我无法读取这些字节并按顺序解析它们（它们基本上代表真/假值）。

如果我使用struct.unpack，我猜我必须使用小端解析和无符号整数，如下所示：

>>> with open('the_file.dat', 'rb') as f:
...     b = f.read(4)
>>> struct.unpack('I', b)[0]
1402

如果我将 1402 转换回整数，我会得到完全不同的位，当然不是 32 位，因为前导零被切断了：

>>> "{0:b}".format(1402)
'10101111010'

那么解析这些位的正确方法是什么？在这一点上我有点困惑。

更新：

好的，我刚刚发现格式说明符b 使用大端序将整数转换为表示位串：

>>> struct.unpack('<I', b)[0]
1402
>>> struct.unpack('>I', b)[0]
2047148032
>>> "{0:b}".format(2047148032)
'1111010000001010000000000000000'

前导零仍然丢失，因此解析位以填充前导零的唯一方法是，直到我有 4 个字节 (32) 的长度，如下所示：

>>> "{0:032b}".format(2047148032)
'01111010000001010000000000000000'

【问题讨论】：

好吧，我的十六进制编辑器 (Hex Fiend) 显示 7A050000 和 1402 为 unsigned int 和 little endian。
bitarray 模块可能是使用 struct 的一个很好的替代方案。它允许您从字节序列创建布尔值数组，并以您想要的方式提供前导零（或False）值。它还支持所有的字节序变体，并且相对较快，因为它是用 C 编写的。
非常感谢！我去看看。

【解决方案1】：

要获得一串十六进制数字的整数值，请尝试使用 int 进行转换。如果八位字节由空格分隔，您可以使用replace 将其删除：

intvalue = int('7A 05 00 00'.replace(' ', ''), base=16)

如果你想要一个表示二进制值的字符串，你可以使用bin() 来生成一个二进制字符串：

bin(int('7A 05 00 00'.replace(' ', ''), base=16))

产量：'0b1111010000001010000000000000000'.

如果您想从前面删除'0b'，您可以将字符串的前两个字符切掉：

bin(int('7A 05 00 00'.replace(' ', ''), base=16))[2:]

请注意，如果要检查特定标志，则应不要使用字符串形式，而应使用整数形式的位运算符来检查特定位。要检查是否设置了位 i，您可以使用：

intval & (1 << i) != 0

【讨论】：