整数到位域作为列表

Question

我创建了一种将int 转换为位域（在列表中）的方法，它可以工作，但我确信还有更优雅的解决方案——我已经盯着它看了很长时间。

我很好奇，您如何将int 转换为list 中表示的位域？

def get(self):
    results = []

    results.append(1 if (self.bits &   1) else 0)
    results.append(1 if (self.bits &   2) else 0)
    results.append(1 if (self.bits &   4) else 0)
    results.append(1 if (self.bits &   8) else 0)
    results.append(1 if (self.bits &  16) else 0)
    results.append(1 if (self.bits &  32) else 0)
    results.append(1 if (self.bits &  64) else 0)
    results.append(1 if (self.bits & 128) else 0)

    return results

def set(self, pin, direction):
    pin -= 1
    if pin not in range(0, 8): raise ValueError

    if direction: self.bits |= (2 ** pin)
    else: self.bits &=~(2 ** pin)

Answer 1

定长数组

固定长度的数组：

>>> '{0:07b}'.format(12)
'0001100'

你相信字符串也是一个数组吗？不？见：

>>> [int(x) for x in '{0:07b}'.format(12)]
[0, 0, 0, 1, 1, 0, 0]

Answer 2

不适用于负值

>>> import numpy as np
>>> [int(x) for x in np.binary_repr(123)]
[1, 1, 1, 1, 0, 1, 1]

Answer 3

这不使用bin：

 b = [n >> i & 1 for i in range(7,-1,-1)]

这是处理任何整数的方法：

 b = [n >> i & 1 for i in range(n.bit_length() - 1,-1,-1)]

见bit_length。

如果您希望列表的索引 0 对应于 int 的 lsb，请更改范围顺序，即

b = [n >> i & 1 for i in range(0, n.bit_length()-1)]

另请注意，如果您尝试表示固定长度的二进制值，则使用 n.bit_length() 可能会导致失败。它返回表示 n 的最小位数。

Answer 4

我正在为我的程序执行此操作，您可以在其中指定模板以从 int 获取值：

def field(template, value):
    sums = [int(v) if v.__class__==str else len(bin(v))-2 for v in template]
    return [(value>> (sum(sums[:i]) if i else 0) )&(~(~0<<int(t)) if t.__class__==str else t) for i,t in enumerate(template)]

如何使用
在模板中，指定与您的位大小相关的整数：

field([0b1,0b111,0b1111], 204) #>>> [0, 6, 12]

或者您可以使用字符串指定所需的每个值的位大小：（noob 友好）

field(['1','3','4'], 204) #>>> [0, 6, 12]

编辑：反之亦然：（单独的代码）

field(['1','3','4'], [0, 6, 12]) #>>> 204
field([0b1,0b111,0b1111], [0,3,9]) #>>> 150

代码：

def field(template, value):
    res = 0
    for t, v in zip(template, value)[::-1]: res = (res << (t.bit_length() if t.__class__ is int else int(t)) )|v
    return res

EDIT2：更快的代码^

Answer 5

这个怎么样：

def bitfield(n):
    return [int(digit) for digit in bin(n)[2:]] # [2:] to chop off the "0b" part 

这给了你

>>> bitfield(123)
[1, 1, 1, 1, 0, 1, 1]
>>> bitfield(255)
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
>>> bitfield(1234567)
[1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1]

不过，这只适用于正整数。

编辑：

在这里使用int() 转换为int 有点矫枉过正。这要快得多：

def bitfield(n):
    return [1 if digit=='1' else 0 for digit in bin(n)[2:]]

查看时间安排：

>>> import timeit
>>> timeit.timeit("[int(digit) for digit in bin(123)[2:]]")
7.895014818543946
>>> timeit.timeit("[123 >> i & 1 for i in range(7,-1,-1)]")
2.966295244250407
>>> timeit.timeit("[1 if digit=='1' else 0 for digit in bin(123)[2:]]")
1.7918431924733795

Answer 6

试试

>>>n=1794
>>>bitfield=list(bin(n))[2:]
>>>bitfield
['1', '1', '1', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '1', '0']

这对负 n 不起作用，如您所见，它会为您提供一个字符串列表