python - 在 Python 3 中将二进制字符串转换为字节数组

Question

尽管有很多相关问题，但我找不到与我的问题相匹配的问题。我想将二进制字符串(例如，"0110100001101001")更改为字节数组(同样的示例，b"hi")。

我试过这个:

bytes([int(i) for i in "0110100001101001"])

但是我得到了:

b'\x00\x01\x01\x00\x01' #... and so on

在 Python 3 中执行此操作的正确方法是什么？

Answer 1

这是按照 Patrick 提到的第一种方式执行此操作的示例:将位串转换为 int 并一次取 8 位。这样做的自然方法会以相反的顺序生成字节。为了让字节恢复到正确的顺序，我在 bytearray 上使用扩展切片表示法，步长为 -1:b[::-1]。

def bitstring_to_bytes(s):
    v = int(s, 2)
    b = bytearray()
    while v:
        b.append(v & 0xff)
        v >>= 8
    return bytes(b[::-1])

s = "0110100001101001"
print(bitstring_to_bytes(s))

显然，帕特里克的第二种方式更为紧凑。 :)

但是，在 Python 3 中有更好的方法:使用 int.to_bytes方法:

def bitstring_to_bytes(s):
    return int(s, 2).to_bytes((len(s) + 7) // 8, byteorder='big')

---

如果len(s)保证是8的倍数，那么.to_bytes的第一个arg可以简化:

return int(s, 2).to_bytes(len(s) // 8, byteorder='big')

如果 len(s) 不是 8 的倍数，这将引发 OverflowError，这在某些情况下可能是可取的。

---

另一种选择是使用双重否定来执行上限除法。对于整数 a 和 b，使用 //

进行底除法

n = a // b

给出整数 n 使得
n <= a/b < n + 1
例如，
47//10 给出 4，并且

-47//10 给出 -5。所以

-(-47//10) 给出 5，有效地执行上限划分。

因此在 bitstring_to_bytes 中我们可以做:

return int(s, 2).to_bytes(-(-len(s) // 8), byteorder='big')

然而，没有多少人熟悉这种高效紧凑的习语，因此通常认为它的可读性不如

return int(s, 2).to_bytes((len(s) + 7) // 8, byteorder='big')