最高有效字节计算

Question

我正在尝试实现一个较大的密码问题，但在处理最高有效字节（而不是位）时遇到了一个问题，我不太理解。

将int转换为byte，我使用以下代码：

def binary(i):
    if i == 0:
        return "0"
    s = ''
    while i:
        if i & 1 == 1:
            s = "1" + s
        else:
            s = "0" + s
        i >>= 1
    return s 

我非常确信以上内容是正确的，这适用于我的测试数字。要提取最高有效字节，我使用以下代码：

def msb(i):
    a = binary(i)
    b = a[0:7]
    c = int(b,2)
    return c

然而，这似乎只返回了我期望值的一半。我是不是错以为通过只取前8位就可以得到最高有效字节了，还是我漏掉了其他什么愚蠢的东西？

- Geordie Wicks

---

目标是获取顶部对齐的字节，还是设置最高的8位？这有很大的区别。 - ShadowRanger

Answer 1

有更简单的方法来实现这个。例如，如果你想要前八位（忽略字节对齐），你可以这样做：

def msb(val):
    return val >> (val.bit_length() - 8)

对于 Python 3 中的最重要的对齐字节，您可以执行以下操作：

def msb(val):
    return val.to_bytes((val.bit_length() + 7) // 8, 'big')[0]

在Python 2中，您需要将其转换为十六进制字符串，然后再转回来以匹配“to_bytes”方法。

- ShadowRanger

---

谢谢，这似乎是一个更好的做事方式，我觉得我需要更多地研究位运算！ - Geordie Wicks

Answer 2

您的示例代码仅获取了前七位而非8位：

def msb(i):
    a = binary(i)
    b = a[0:7]   # gets first SEVEN characters of string a
    c = int(b,2)
    return c

将它改为 a[0:8] 可以提取8个前导字符/比特，而不是7个。

- Dan Lenski

---

真他妈的，好久没用Python了，我都忘了数组索引...非常感谢你，现在完美运行了！ - Geordie Wicks

好答案 :) 我认为这是他代码的实际问题...我的提供了一种不同的解决方法 - Joran Beasley

@user2851268，你应该查看一下bitstring模块，它将处理所有关于操作位串和将其转换为整数的繁琐细节。http://pythonhosted.org/bitstring/ - Dan Lenski

Answer 3

如果你想要对齐的字节，这个方法至少从Python 2.5开始应该可以工作：

def msb(val):
    return 0 if val == 0 else val >> (((val.bit_length() - 1) >> 3) << 3)

或者，如果你更喜欢更易读的版本：

def msb(val)
    if val == 0:
        return 0
    else:
        return val >> (((val.bit_length() - 1) / 8) * 8)

- Fran Marzoa

Answer 4

一个字节是0xFF，你可以通过以下方式获取最高有效字节（最左边的字节）

i & (0xFF<<(n_bytes(i)-1))

我总是把最高有效位和最低有效位搞混，如果你想要最右边的字节，那就更容易了。

i & 0xFF

我觉得至少是对的...我不确定它是否能保证返回字节数...

根据你的例子，我认为第二段代码是你想要的

你也可以这样做

 s = struct.pack("i",i)
 ord(s[0])  # leftmost
 ord(s[-1]) # rightmost

- Joran Beasley

---

sys.getsizeof 返回的数字对于这个特定情况基本上是无用的。它是 Python 分配的大小（包括对象结构），与 i 的数量级只有松散的联系。 - ShadowRanger

啊，我不知道如何获取字节数量... 我猜应该是 numbits / 8。 - Joran Beasley