如何将uint32_t转换为无符号字符数组？

Question

我正在尝试在Python中复制将uint32_t值转换为unsigned char数组的过程（我已经在C中完成了此操作）。

这是我的现有C函数：

unsigned char *uint32_to_char_array(const uint32_t n)
{
    unsigned char *a;

    a = wrap_calloc(4, sizeof(unsigned char));

    a[0] = (n >> 24) & 0xff;  /* high-order (leftmost) byte: bits 24-31 */
    a[1] = (n >> 16) & 0xff;  /* next byte, counting from left: bits 16-23 */
    a[2] = (n >>  8) & 0xff;  /* next byte, bits 8-15 */
    a[3] = n         & 0xff;  /* low-order byte: bits 0-7 */

    return a;
}

如果我在gdb中执行以下操作：

(gdb) p uint32_to_char_array(0x00240918)[0]@4  = "\000$\t\030"

我正在尝试在Python中生成该字符串。

即，对于输入值为0x240918的uint32_t，我希望得到一个输出字符串"\000$\t\030"

我已经搜索了SO，但迄今为止没有结果，特别是这个 -> 如何将整数值转换为Python中的四个字节数组，但没有一个答案似乎能产生上述的输入/输出组合

我正在使用2.7，但如果需要，可以使用> 3.0。

更新：

Python 3.5.2 (default, Nov 12 2018, 13:43:14) 
[GCC 5.4.0 20160609] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 0x240918.to_bytes(4, "big")
b'\x00$\t\x18'

嗯，有些不同——我确定答案就在我的面前，但我看不到它是什么？

那么我能看到：

>>> b"\000$\t\030"
b'\x00$\t\x18'

但是如何实现相反的效果呢？即：

>>> b'\x00$\t\x18'
b"\000$\t\030"

也许问题在于如何以八进制而不是十六进制打印字节文字？

- bph

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似乎to_bytes方法可以回答你提出的问题：在Python 3.7中，0x240918.to_bytes(4, "big") == b"\000$\t\030"返回True。另外，struct.pack('>I', 0x240918)也可以实现相同的功能。 - Mark Dickinson

你链接的解决方案是完全相同的代码。(0x00240918 >> i & 0xff) for i in (24,16,8,0)生成的bytes等于b"\000$\t\030"，这是正确的。 - Filip Dimitrovski

请注意，b'\x00$\t\x18'和b"\000$\t\030"是同一字符串的不同表示形式。 - Mark Dickinson

太好了！我怎么才能从一个转换到另一个？也就是说，如何让我的系统打印b"\000$\t\030"而不是b'\x00$\t\x18'？ - bph

Answer 1

嗯，有些不同——我确定答案就在这里，但看不到是什么？

30进制，即"\030"与18进制，即"\x18"相同。它们都代表你的字节序列中一个十进制值为24的单个字节。

您可以在REPL中比较精确值：

bytes((0x00240918 >> i & 0xff) for i in (24,16,8,0)) == b"\000$\t\030"
True

请参考Python官方文档中关于字符串和字节串的语法分析部分：Check the Python documentation on string and byte literals。以下是需要翻译的内容：

• \ooo： 八进制值为 ooo 的字符
• \xhh： 十六进制值为 hh 的字符

这些转义字符可以用在字节串和字符串中（请注意，在Python 2 中，字符串是字节序列）。

我认为默认情况下 bytes 不支持八进制表示方法（ASCII编码总是使用十六进制），但你可以自己编写代码实现。

import re
my_b = b'\x00$\t\x18'
print(re.sub(r'\\x([0-9a-f]{2})', lambda a: "\\%03o" % int(a.groups()[0], 16),
  str(my_b)))
# Console result: b'\000$\t\030'

请记住，该字符串包含直接引用和b'前缀，并且可能会接受转义斜杠作为十六进制序列。如果您真的想要一个好的八进制__repr__，最好的方法是创建一个循环并检查非可打印字符，将它们转换为3位八进制，并将所有内容连接成一个字符串。

- Filip Dimitrovski