转换为二进制并保留前导零

Posted 2023-03-29

【中文标题】转换为二进制并保留前导零

【英文标题】：Convert to binary and keep leading zeros

【发布时间】：2013-05-31 08:07:51

【问题描述】：

我正在尝试使用 Python 中的 bin() 函数将整数转换为二进制。但是，它总是会删除我实际需要的前导零，这样结果总是 8 位：

例子：

bin(1) -> 0b1

# What I would like:
bin(1) -> 0b00000001

有没有办法做到这一点？

【问题讨论】：

另见：Python int to binary?，尤其是具有 n 位表示的my answer。不完全一样，但我来这个问题是为了寻找我的答案......

【参考方案1】：

使用format() function：

>>> format(14, '#010b')
'0b00001110'

format() 函数只是格式化Format Specification mini language 之后的输入。 # 使格式包含 0b 前缀，010 大小格式化输出以适应 10 个字符的宽度，并带有 0 填充； 0b 前缀的 2 个字符，其他 8 个二进制数字。

这是最简洁直接的选择。

如果您要将结果放在更大的字符串中，请使用formatted string literal (3.6+) 或使用str.format() 并将format() 函数的第二个参数放在占位符:.. 的冒号之后：

>>> value = 14
>>> f'The produced output, in binary, is: value:#010b'
'The produced output, in binary, is: 0b00001110'
>>> 'The produced output, in binary, is: :#010b'.format(value)
'The produced output, in binary, is: 0b00001110'

碰巧，即使只是格式化单个值（因此无需将结果放入更大的字符串中），使用格式化的字符串文字也比使用 format() 更快：

>>> import timeit
>>> timeit.timeit("f_(v, '#010b')", "v = 14; f_ = format")  # use a local for performance
0.40298633499332936
>>> timeit.timeit("f'v:#010b'", "v = 14")
0.2850222919951193

但我只会在紧密循环中的性能很重要的情况下使用它，因为format(...) 可以更好地传达意图。

如果您不想要 0b 前缀，只需删除 # 并调整字段的长度：

>>> format(14, '08b')
'00001110'

【讨论】：

正是我想要的，这种格式对我真的很有帮助。我已经开始学习位操作，并且正在谷歌上搜索 Python 中数字的位格式。找到了这个。谢谢。

效果很好。虽然可以变得有点笨重。 format(192,'08b')+'.'+format(0,'08b')+'.'+format(2,'08b')+'.'+format(33,'08b')11000000.00000000.00000010.00100001

@tjt263：这就是为什么我明确指出 如果您将结果放在更大的字符串中，请使用格式化的字符串文字（3.6+）或使用 str.format() 并放入第二个参数对于占位符:..的冒号后的format()函数：

@tjt263：例如使用f"192:08b.0:08b.2:08b.33:08b"。

非常好。我永远不会知道这就是您仅从解释中的意思。但是现在我看到了你的例子，我可能永远不会忘记它。干杯。

【参考方案2】：

>>> ':08b'.format(1)
'00000001'

见：Format Specification Mini-Language

---

注意对于 Python 2.6 或更早版本，您不能省略 : 之前的位置参数标识符，因此请使用

>>> '0:08b'.format(1)
'00000001'      

【讨论】：

这里没有必要使用str.format() format() 可以。您缺少 0b 前缀。

@MartijnPieters，str.format 比format() 更灵活，因为它允许您一次执行多个变量。我一直忘记format 函数甚至存在。诚然，在这种情况下它是完全足够的。

@MarkRansom：确切地说，当您仅使用 str.format() 和一个 元素，没有其他文本时，您不使用字符串模板，您正在格式化一个值。在这种情况下，只需使用format()。 :-)

这不再起作用：print("TCP: Option: Data: :08b".format(option_data)) TypeError: unsupported format string passing to tuple.__format__

【参考方案3】：

我正在使用

bin(1)[2:].zfill(8)

将打印

'00000001'

【参考方案4】：

您可以使用字符串格式化迷你语言：

def binary(num, pre='0b', length=8, spacer=0):
    return '0:1>2'.format(pre, spacer, length).format(bin(num)[2:])

演示：

print binary(1)

输出：

'0b00000001'

编辑： 基于@Martijn Pieters 的想法

def binary(num, length=8):
    return format(num, '#0b'.format(length + 2))

【讨论】：

可以使用相同的格式语言为您包含前缀。使用#。还有format()，这样就不用做一个完整的字符串模板了。

【参考方案5】：

使用 Python >= 3.6 时，最简洁的方法是使用 f-strings 和 string formatting：

>>> var = 23
>>> f"var:#010b"
'0b00010111'

解释：

var要格式化的变量 : 后面的都是格式说明符 # 使用替代形式（添加 0b 前缀） 0 用零填充 10 填充到总长度为 10（这包括 0b 的 2 个字符） b 使用二进制表示数字

【讨论】：

不，它不是最干净的，除非你对字符串做更多而不是一个占位符。否则format(var, "#010b") 会更好地传达intent。但是，它是最快的选择。但是您已经知道了，对，因为我已经在我的回答中涵盖了您发布的所有内容。

【参考方案6】：

有时您只需要一个简单的衬里：

binary = ''.join(['0:08b'.format(ord(x)) for x in input])

Python 3

【讨论】：

请注意，[ ] 不应该是必需的 - join() 接受生成器表达式。 ''.join('0:08b'.format(ord(x)) for x in input)

@ChristophBurschka 请注意，因为str.join() 需要进行两次传递，所以在加入之前首先将生成器输入转换为列表。这会对性能产生一些影响，实际上这里 更好 传递列表推导而不是生成器表达式。如果他们是规则的例外，那就是其中之一。

【参考方案7】：

我喜欢用 python f-string 格式化一些更复杂的东西，比如在格式中使用参数：

>>> x = 5
>>> n = 8
>>> print(f"x:0nb")
00000101

在这里，我使用以下格式打印变量 x：我希望它以 b（二进制）格式左填充 0 以具有长度 = n。有关更多信息，请参阅先前答案中的 Format Specification Mini-Language。

【参考方案8】：

你可以使用这样的东西

(":0%db"%length).format(num)

【讨论】：

请至少为您的代码 sn-p 使用代码块。如果你真的希望它是一个好的答案，那么还要添加一些关于为什么这个解决方案正在解决 OP 问题的 cmets。

您不需要使用不同的字符串格式样式来添加可变宽度。只需添加另一个占位符：":0lb".format(num, l=length)

【参考方案9】：

你可以使用zfill：

print str(1).zfill(2) 
print str(10).zfill(2) 
print str(100).zfill(2)

打印：

01
10
100

我喜欢这个解决方案，因为它不仅在输出数字时有帮助，而且在您需要将其分配给变量时也有帮助...... 例如- x = str(datetime.date.today().month).zfill(2) 将返回 x 为 2 月份的“02”。

【讨论】：

zfill 的问题是将二进制字符串视为字符串并在二进制 'b' 指示符之前添加零...例如，bin(14) 给出 ` '0b1110' ` 和 bin(14).zfill(8) 给出 ` '000b1110' ` 不是 ` '0b00001110' ` 这是想要的

【参考方案10】：

你可以使用python的rjust字符串方法 句法： string.rjust（长度，填充字符） fillchar 是可选的

对于你的问题，你可以这样写

'0b'+ '1'.rjust(8,'0)

所以它将是'0b00000001'

【讨论】：

存在语法错误。但更重要的是，它根本没有回答关于将int 转换为其文本二进制表示的问题；你甚至不以 int 开头。