将具有 0 和 1 的列表转换为位数组（使用位数组模块）并输出到二进制文件错误答案

【问题标题】：converting a list with 0's and 1's to a bitarray (with bitarray module) and outputting to a binary file error将具有 0 和 1 的列表转换为位数组（使用位数组模块）并输出到二进制文件错误
【发布时间】：2016-07-11 17:24:07
【问题描述】：

我有一个独特的问题（至少据我在 SO 和谷歌搜索上花费的时间来看）。

我有一个包含 0 和 1 个不同列表长度的整数的列表，例如：

[0, 1, 0, 0 ,1, 0, 0, 0, 0, 0, 0...]

我正在将此列表转换为bitarray，如下所示：

from bitarray import bitarray
def binWise(sequence):
   newseq = bitarray(sequence)
   return newseq

这会返回格式如下的二进制输出：

b'01001000001'

但是，当我尝试将其作为二进制文件直接写入文件时，我得到了

TypeError: 'bitarray' does not support the buffer interface

有没有办法将二进制数据直接输出到二进制文件？我根本不介意第 3 方模块的建议。但越简单越好。

【问题讨论】：

你是用二进制模式打开文件吗？
@JonClements：这就是异常所暗示的，实际上。
如果bitarray的长度不是8的倍数，你想发生什么？
那么您希望写入文件的内容是什么？ '0' 和 '1' 字符，还是每 8 位一个字节？例如，01001000 是十六进制的 0x48，或 ASCII 的 'H'，因此在这种情况下您可以将 'H' 写入文件。

标签： python file binary output

【解决方案1】：

您需要使用以下方法之一来生成bytes 或str 字符串对象：

.to01() 产生一个由'0' 和'1' 字符组成的字符串。
.tobytes() 产生一个 bytes 对象，每个 8 位序列（一个字节）转换为 bytes 序列中的一个字节。 bitarray 被填充为 8 的倍数。
.tofile(f) 将 bitarray 信息写入文件（以二进制模式），再次填充为 8 的倍数。

【讨论】：

【解决方案2】：

要将0和1打包成二进制位格式，可以使用numpy的packbits：

>>> import numpy as np
>>> x = np.packbits([1, 0, 0, 0 , 0, 0, 0, 1])
>>> x
array([129], dtype=uint8)

uint8 表示 numpy 将数据中的每个字节显示为无符号整数。

这个数组可以写入文件：

>>> with open('output.dat', 'wb') as f:
...    f.write(x)
...

Packbits 会将您的数据打包成所需的字节数。甚至不是 8 长的复用数据，也很容易处理：

>>> x = np.packbits([1, 0, 0, 0 , 0, 0, 0, 1, 1, 1])
>>> x
array([129, 192], dtype=uint8)

如您所见，第 9 位和第 10 位 1, 1 被放入从“高”位开始的第二个字节中。

【讨论】：

这很棒！非常感谢，我不知道 NumPy 有这个功能。