将 Python int 转换为大端字节串答案

【问题标题】：Convert a Python int into a big-endian string of bytes将 Python int 转换为大端字节串
【发布时间】：2009-05-10 20:24:01
【问题描述】：

我有一个非负整数，我想有效地将它转换为包含相同数据的大端字符串。例如，int 1245427（即 0x1300F3）应生成一个长度为 3 的字符串，其中包含三个字节值分别为 0x13、0x00 和 0xf3 的字符。

我的整数是 35 (base-10) 位数。

我该怎么做？

【问题讨论】：

这能回答你的问题吗？ Convert string from big-endian to little-endian or vice versa in Python

标签： python

【解决方案1】：

在 Python 3.2+ 中，您可以使用int.to_bytes：

如果你不想指定尺寸

>>> n = 1245427
>>> n.to_bytes((n.bit_length() + 7) // 8, 'big') or b'\0'
b'\x13\x00\xf3'

如果您不介意指定尺寸

>>> (1245427).to_bytes(3, byteorder='big')
b'\x13\x00\xf3'

【讨论】：

如何在 2.6 中做到这一点？
如果您的整数有符号，请添加signed=True。
我认为(length + 7) // 8 部分与math.ceil(length / 8) 相同吗？如果是这样，我认为使用该选项会更清楚
@JanusTroelsen 它们是相同的，只要n.bit_length() 的大小合理（您需要大约千万亿位才能出现问题，这意味着n 将是难以置信的大）。在我的情况下，可读性比性能提升更重要，而且数字永远不会那么大。
@Kebman 为什么它们是有效的 UTF-8？我不明白为什么会这样。也许问一个新的写得很好的问题并联系我，我会尽力回复。

【解决方案2】：

您可以使用struct 模块：

import struct
print(struct.pack('>I', your_int))

'>I' 是一个格式字符串。 > 表示大端，I 表示无符号整数。查看文档以获取更多格式字符。

【讨论】：

struct.pack 返回一个固定长度的字符串，并且似乎没有处理大整数的设施。我想我可以将我的 int 分解为 2^32 的幂，通过 struct.pack() 运行它，然后重新组合结果，但这似乎需要做很多工作......你知道更简单的方法吗？
我找不到处理任意长整数的库。我认为您将不得不自己实施它。其他答案包含实现。
Ayman，请注意 Python 内置了对任意长整数的支持，因此您不需要库。在 Python 3 中，只会有 int 类型，但即使在 Python 2.4+ 中，ints 在溢出 32 位（有符号）时也会自动转换为 Python longs。
本霍伊特，感谢您的评论。我知道这一点。我说的是处理任意长整数到大端的转换。一般不处理它们。

【解决方案3】：

这速度很快，适用于小型和（任意）大型整数：

def Dump(n): 
  s = '%x' % n
  if len(s) & 1:
    s = '0' + s
  return s.decode('hex')
print repr(Dump(1245427))  #: '\x13\x00\xf3'

【讨论】：

作为上述的一种变体，可以将if len(s) & 1 替换为if len(s) % 2（如果有奇数个十六进制字符，则两者都是真的），并且'%x' % n 替换为'{0:x}'.format(n)（两者都是其中将数字格式化为十六进制字符串）。

【解决方案4】：

可能最好的方法是通过内置的struct module：

>>> import struct
>>> x = 1245427
>>> struct.pack('>BH', x >> 16, x & 0xFFFF)
'\x13\x00\xf3'
>>> struct.pack('>L', x)[1:]  # could do it this way too
'\x13\x00\xf3'

或者——我通常不推荐这个，因为它容易出错——你可以通过 shift 和 chr() 函数“手动”完成它：

>>> x = 1245427
>>> chr((x >> 16) & 0xFF) + chr((x >> 8) & 0xFF) + chr(x & 0xFF)
'\x13\x00\xf3'

出于好奇，为什么只需要三个字节？通常你会将这样一个整数打包成一个完整的 32 位（C unsigned long），然后使用 struct.pack('>L', 1245427) 但跳过 [1:] 步骤？

【讨论】：

【解决方案5】：

def tost(i):
  result = []
  while i:
    result.append(chr(i&0xFF))
    i >>= 8
  result.reverse()
  return ''.join(result)

【讨论】：

tost(0) 返回一个空字符串。如果期望的结果是 '\x00'，则需要在 while 循环之前进行 i == 0 测试
使用 try/except 会比 if i==0 更好，前提是它在大多数情况下都不会发生。

【解决方案6】：

基于@pts' answer的单源Python 2/3兼容版本：

#!/usr/bin/env python
import binascii

def int2bytes(i):
    hex_string = '%x' % i
    n = len(hex_string)
    return binascii.unhexlify(hex_string.zfill(n + (n & 1)))

print(int2bytes(1245427))
# -> b'\x13\x00\xf3'

【讨论】：

【解决方案7】：

我认为最短的方法如下：

import struct
val = 0x11223344
val = struct.unpack("<I", struct.pack(">I", val))[0]
print "%08x" % val

这会将整数转换为字节交换整数。

【讨论】：

这只不会对某些数字使用最有效的字节数，例如70000

【解决方案8】：

使用bitstring 模块：

>>> bitstring.BitArray(uint=1245427, length=24).bytes
'\x13\x00\xf3'

请注意，对于此方法，您需要指定您正在创建的位串的长度。

在内部，这与 Alex 的回答几乎相同，但如果您想对数据做更多事情，该模块还有很多额外的功能可用。

【讨论】：

【解决方案9】：

使用 pwntools 非常容易，这是为软件黑客创建的工具

（讽刺的是，我偶然发现了这个线程并在这里尝试了解决方案，直到我意识到 pwntools 中存在转换功能）

import pwntools

x2 = p32(x1)

【讨论】：