在Python中将整数列表转换为二进制“字符串”

Question

我有一个数字列表，我想将它们作为二进制数据发送到套接字连接。

举个例子，我从以下列表开始：

data = [2,25,0,0,ALPHA,0,23,18,188]

在上面的列表中，ALPHA可以是1到999之间的任何值。最初，我使用以下方式将其转换为字符串：

 hexdata = ''.join([chr(item) for item in data])

所以如果 ALPHA 是 101，这将返回以下字符串：

>>> data = [2,25,0,0,101,0,23,18,188]
>>> hexdata = ''.join([chr(item) for item in data])
>>> hexdata
'\x02\x19\x00\x00e\x00\x17\x12\xbc'

这个代码可以正常工作，'\x02\x19\x00\x00e\x00\x17\x12\xbc'是我需要发送的字符串。

但是，如果ALPHA的值超过255，这个代码就无法工作，因为它超出了chr语句的范围。例如，如果ALPHA为999，则我希望得到以下字符串：

data = [2,25,0,0,999,0,23,18,188]
hexdata = '\x02\x19\x00\x03\xed\x00\x17\x12\xbc'

我一直在查看struct.pack()的文档，但无法看出如何使用它来实现上述字符串。 ALPHA是列表中唯一的变量。

非常感谢您的任何帮助。

编辑1

你想要什么行为？256到65535之间的任何内容都需要2个字节才能表示。你想在另一端解包吗？请更新帖子并表明您的意图。 - gahooa 1分钟前

这是正确的，因为999超过了256的阈值，所以它由两个字节表示：

data = [2,25,0,0,999,0,23,18,188]

hexdata = '\x02\x19\x00**\x03\xed**\x00\x17\x12\xbc'

请问这有意义吗？

就解包而言，我只是将这些数据发送到套接字上，我会接收数据，但那已经处理好了。

编辑2

我发送的字符串长度总是固定的。为简单起见，我认为最好将列表表示如下：

ALPHA = 101

data = [25,alpha1,alpha2,1]
hexdata = '\x19\x00e\x01'


ALPHA = 301

data = [25,alpha1,alpha2,1]
hexdata = 'x19\x01\x2d\x01'

如您所见，在hexdata字符串中，它变成了：\x01\x2d\

如果ALPHA＜256，则alpha1 = 0。

- mozami

---

你想要什么行为？256到65535之间的任何内容都需要2个字节来表示。你想在另一侧解包它吗？请更新帖子并表明你的意图。 - gahooa

'\x03\xed' 是大端字节序的 1005 的表示？你是如何得出这个结论的？同时，缺少一个 \x00 是有意为之的吗？ - Ants Aasma

我强烈建议您为数据包使用固定大小的记录，这将使您的协议更简单（并且由于对齐/打包问题，大小可能保持不变）。 - tonfa

Answer 1

如果 ALPHA 小于 256，你想发送单独一个字节，但如果大于或等于 256，则想发送两个字节？这看起来很奇怪，因为接收方如何知道是哪种情况呢？

但是，如果这确实是你想要的话，那么

x = struct.pack(4*'B' + 'HB'[ALPHA<256] + 4*'B', *data)

这是实现此目标的一种方法。

- Alex Martelli

---

这导致在999的情况下结果为'\x02\x19\x00\x00\xe7\x03\x00\x17\x12\xbc'。注意两个\x00和错误的字节顺序（至少在x86机器上）。 - Ants Aasma

我建议使用大端序，这也是每个网络协议应该采用的方式（以避免任何出乎意料的情况）。 - tonfa

@AntsAasma - 如果字节顺序是一个问题，你可以在字符串的开头添加"<"来表示小端。例如：struct.pack("<" + 4*'B' + 'HB'[ALPHA<256] + 4*'B', *data)。 - Tom Leys

Answer 2

如果您事先知道数据和ALPHA位置，最好使用大端短结构体(struct.pack)来表示该位置，并省略可能被覆盖的0：

def output(ALPHA):
    data = [2,25,0,ALPHA,0,23,18,188]
    format = ">BBBHBBBB"
    return struct.pack(format, *data)
output(101) # result: '\x02\x19\x00\x00e\x00\x17\x12\xbc'
output(999) # result: '\x02\x19\x00\x03\xe7\x00\x17\x12\xbc'

- Ants Aasma

Answer 3

您可以使用Python的array模块。

import array
a = array.array('i')
a.extend([2,25,0,0,101,0,23,18,188])
output = a.tostring()

- Nadia Alramli

---

虽然这并没有回答原始（奇怪的）变宽度 alpha 通道的要求，但对于我所需要的东西来说，这是一个很好的提示。谢谢！ - natevw

Answer 4

字节的值不能超过255，因此如果ALPHA超过255，则必须将其拆分为两个字节。可以这样做：

high, low  = divmod(ALPHA, 255)

然后，您可以将高位和低位插入值列表中。

还有其他变体，例如使用bytearray（在2.6中）或struct.pack等，但最终您仍然需要以某种方式将该数字转换为两个字节。

- Lennart Regebro

Answer 5

你想发送一个单字节的 ALPHA，如果它小于 256，但如果大于等于 256，则发送两个字节吗？

另一种（可能更通用）的方法是：

x = reduce(lambda x, y: x + y, map(lambda x: struct.pack('B', x), data))

- formiaczek