在 Python 3.x 中转换 8 位和 7 位值

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 Python 3.x 中转换 8 位和 7 位值

【英文标题】：Converting 8-bit and 7-bit values in Python 3.x

【发布时间】：2020-12-31 03:19:39

【问题描述】：

我正在尝试将无符号整数值转换为表示为 4 个 7 位字节的值；目标是使用 Roland 的地址映射 MIDI System Exclusive 协议发送数据，该协议表示地址和大小值，如下所示：

MSB                                    LSB
---------    ---------    ---------    ---------
0aaa aaaa    0bbb bbbb    0ccc cccc    0ddd dddd

不幸的是，我真的不知道从哪里开始这样做；目标是在 Python 3.x 中做到这一点，我目前正在制作原型。我真正遇到的问题是数学和位操作，但奇怪的是，我什至找不到任何通用算法或经验法则来做到这一点。我找到的最接近的是 this discussion 大约十年前的 Perl 解决方案，但我在破译 Perl 时也遇到了一些麻烦。除此之外，我只看到几个 C++ 问题的答案建议使用位集。

对于一个特定的用法示例，假设我要发送 128 字节的数据。这要求我仅使用每个字节的低 7 位发送一个 4 字节大小的值。但是，这个值通常是 0x00000080，其中 LSB 的高位为 1，需要转换。

对不起，如果这令人困惑，我可能在这里偏离了基地，但谁能指出我正确的方向？我确信以前有人这样做过，因为它似乎会在 MIDI 编程中经常出现。

【问题讨论】：

结帐BitMap for python。它说它提供了一个 BitMap 类，它是一个以紧凑格式存储的位数组。我从未使用过它，但似乎它可能会有所帮助

【参考方案1】：

可变长度数量（如链接问题中所示）使用不同的编码。

无论如何，要将一个值拆分为 7 位字节，在每一步中提取最低 7 位，然后将剩余的值右移 7 位，以便下一部分在下一步中处于正确位置：

def encode_as_4x7(value):
    result = []
    for i in range(4):
        result = [value & 0x7f] + result
        value >>= 7
    return result

【讨论】：

谢谢，这似乎可行——我还没有真正弄清楚数学是如何在我脑海中运作的，但看起来我也可以使用该函数的逆版本（作为手册提供了 4x7 格式的地址），因此我将尝试在此过程中正确理解。再次感谢！

想象一下如何提取 28 个单个位。然后将其扩展到七位组。