python-1:Number数字类型 之二 相关函数 int.from_bytes，int.to_bytes()

Posted 2021-01-06 优雅的代码

函数格式：int.from_bytes(bytes, byteorder, *, signed=False)

简单demo:

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1. <code class="language-python">s1 = b‘xf1xff‘  
2. print(int.from_bytes(s1, byteorder=‘big‘, signed=False))  
3. print(int.from_bytes(s1, byteorder=‘little‘, signed=True))  
4. </code>  

 

 

输出：61951
          -15

参数解释： bytes是要转换的十六进制；

byteorder：选‘big‘和‘little‘，以上例为例，其中big代表正常顺序，即f1ff。little反之，代表反序fff1；

signed：选True、Flase表示是否要区分二进制的正负数含义。即是否要对原二进制数进行原码反码补码操作。

在分析demo的转换原理前我们首先要知道原码、补码、反码的知识：

原码：为了表示负数.（改变开头位数字表示正负,1为负，0为正）

          我们都知道1的二进制数为0001，那-1呢？为了表示负数，规定了如果开头那个数字如果是1就代表负数，即-1的二进制

          数原码为1001

反码：为了处理负数.（将负数的原码除了开头位全部由0变1或者由1变0）

          我们都知道1+（-1）=0，但是二者的二进制数 0001+1001=1010,结果是-2，这不是我们想要的，所以出现了反码

          反码，顾名思义就是“反着来”，把0变成1，1变成0，反的是负数的原码，即-1的反码 1001 变成了1110。

          这时候1+（-1）-> 0001 +1110=1111，再将结果1111从反码返回成原码即1000（-0），就是我们希望得到的数0.

          注意：负数原码最开头表示数字正负的那个数字位 ”1“ 不需要进行反码操作。

补码：为了处理-0与+0同时存在问题. （对反码进行+1操作，如果最高位/开头位被”溢出“，则舍去）

          -0的原码是1000，反码是1111，如果+1，则它的补码是10000，如果这是四位字长的二进制存放位，就要把1舍去

           ，即-0的补码变成了0000，这是我们希望的不分正负的0的表示方式，解决了+0-0同时存在问题。   

           相应的，当3+（-3）的时候，有0011 + 1101（1100的补码） =10000，舍去最高为1，即结果为0000，是我们希望的 

demo分析：f1转换成二进制是1111 0001  ，ff 则为1111 1111

                   （1） 在第一行print中，我们参数选择的是big正序，false不分正负符号，即：

                             直接转换正序 f1ff 二进制：1111 0001 1111 1111 转换为十进制：61951

                   （2）在第二行print中，我们参数选择的是little反序，true代表区分正负符号，即：

                             首先转换 f1ff 为反序 fff1 ，反序的二进制有：1111 1111 1111 0001

                             由于我们选择了true，所以要区分二进制的正负数含义：

                             原码1111 1111 1111 0001最高位（开头位）是1，即此二进制数为负数。

                             再进行反码操作，即有 1000 0000 0000 1110

                             再进行补码操作，有1000 0000 0000 1111

                             由于最高位1（开头位）不进行二进制转换计算，所以我们将除了最高位1（表示负数）以外

                                 数字进行二进制转换十进制操作，即000 0000 0000 1111的十进制为15，即最后结果为-15.                      

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1.int.from_bytes函数

 

• 功能：res = int.from_bytes(x)的含义是把bytes类型的变量x，转化为十进制整数，并存入res中。其中bytes类型是python3特有的类型。
• 函数参数：int.from_bytes(bytes, byteorder, *, signed=False)。在IDLE或者命令行界面中使用help(int.from_bytes)命令可以查看具体介绍。bytes是输入的变量；byteorder主要有两种：‘big‘和‘little‘；signed=True表示需要考虑符号位。
• 举例说明：int_s  = int.from_bytes(s, byteorder=‘little‘, signed=True)，其中s=‘xf1xff‘，则输出int_s=-15。分析一下过程，‘x‘表示十六进制数，先把‘f1‘写成二进制数：1111 0001，‘ff‘同上：1111 1111.由于s的高低位标志是‘little‘，即‘f1‘是低位，‘ff‘是高位，所以正确的顺序应该是‘fff1‘，即11111111 1111 0001.又因为要考虑符号位，第一位是1，所以s是负数，要进行取反加一才是正确的十进制数（第一位符号位的1不变），可以得到10000000 00001111，写成十进制，就是-15，也就是int_s的结果。上面的例子中，如果signed=False，则无符号位；若byteorder=‘big‘，则输入s的左边是高位，右边是低位。
• 1. >>> s1 = b‘xf1xff‘
  2. >>> print(int.from_bytes(s1, byteorder=‘little‘, signed=True))
  3. -15
  4. >>> print(int.from_bytes(s1, byteorder=‘big‘, signed=False))
  5. 61951
  6. >>> s2 = b‘xffxf1‘
  7. >>> print(int.from_bytes(s2, byteorder=‘little‘, signed=False))
  8. 61951

 

 

 

2.int.to_bytes函数

功能：是int.from_bytes的逆过程，把十进制整数，转换为bytes类型的格式。