十六进制字符串到 Python 3.2 中的带符号整数？

Posted 2023-02-23

【中文标题】十六进制字符串到 Python 3.2 中的带符号整数？

【英文标题】：Hex string to signed int in Python 3.2?

【发布时间】：2011-10-07 08:36:10

【问题描述】：

如何在 Python 3.2 中将十六进制字符串转换为有符号整数？

我能想到的最好的是

h = '9DA92DAB'
b = bytes(h, 'utf-8')
ba = binascii.a2b_hex(b)
print(int.from_bytes(ba, byteorder='big', signed=True))

有没有更简单的方法？无符号就简单多了：int(h, 16)

顺便说一句，问题的出处是itunes persistent id - music library xml version and iTunes hex version

【问题讨论】：

这两行 b= 和 ba= 可以用 ba=bytes.fromhex(h) 代替。请参阅下面 Lennart 的评论。

【参考方案1】：

在n位二进制补码中，位有值：

位 0 = 2⁰ 位 1 = 2¹ 位 n-2 = 2^n-2 位 n-1 = -2^n-1

但是位 n-1 在无符号时的值为 2^n-1，所以这个数字 2ⁿ 太高了。如果设置了第 n-1 位，则减去 2ⁿ：

>>> def twos_complement(hexstr,bits):
...     value = int(hexstr,16)
...     if value & (1 << (bits-1)):
...         value -= 1 << bits
...     return value
...
>>> twos_complement('FFFE',16)
-2
>>> twos_complement('7FFF',16)
32767
>>> twos_complement('7F',8)
127
>>> twos_complement('FF',8)
-1

【讨论】：

bits = hexstr.__len__() 所以没有必要将位作为参数传入。除非，例如，您希望 hexstr = 'FF' 表示 32 位值。

@DeanM 我假设你的意思是len(hexstr) * 4，是的，这个数字可能缺少前导零，所以我明确说明了答案中的位数。

【参考方案2】：

import struct

对于 Python 3（在 cmets 的帮助下）：

h = '9DA92DAB'
struct.unpack('>i', bytes.fromhex(h))

对于 Python 2：

h = '9DA92DAB'
struct.unpack('>i', h.decode('hex'))

或者如果是小端：

h = '9DA92DAB'
struct.unpack('<i', h.decode('hex'))

【参考方案3】：

这是一个可以用于任何大小的十六进制的通用函数：

import math

# hex string to signed integer
def htosi(val):
    uintval = int(val,16)
    bits = 4 * (len(val) - 2)
    if uintval >= math.pow(2,bits-1):
        uintval = int(0 - (math.pow(2,bits) - uintval))
    return uintval

并使用它：

h = str(hex(-5))
h2 = str(hex(-13589))
x = htosi(h)
x2 = htosi(h2)

【参考方案4】：

这适用于 16 位有符号整数，您可以扩展为 32 位整数。它使用2's complement signed numbers. 的基本定义另外注意xor 与1 与二进制否定相同。

# convert to unsigned
x = int('ffbf', 16) # example (-65)
# check sign bit
if (x & 0x8000) == 0x8000:
    # if set, invert and add one to get the negative value, then add the negative sign
    x = -( (x ^ 0xffff) + 1)

【参考方案5】：

这是一个很晚的答案，但这里有一个功能可以完成上述操作。这将扩展到您提供的任何长度。将此部分归功于另一个 SO 答案（我丢失了链接，所以如果你找到它，请提供它）。

def hex_to_signed(source):
    """Convert a string hex value to a signed hexidecimal value.

    This assumes that source is the proper length, and the sign bit
    is the first bit in the first byte of the correct length.

    hex_to_signed("F") should return -1.
    hex_to_signed("0F") should return 15.
    """
    if not isinstance(source, str):
        raise ValueError("string type required")
    if 0 == len(source):
        raise valueError("string is empty")
    sign_bit_mask = 1 << (len(source)*4-1)
    other_bits_mask = sign_bit_mask - 1
    value = int(source, 16)
    return -(value & sign_bit_mask) | (value & other_bits_mask)