Python中的字节数组只接受无符号整数答案

【问题标题】：Byte array in Python only accepts unsigned integersPython中的字节数组只接受无符号整数
【发布时间】：2018-10-13 03:21:59
【问题描述】：

我正在使用 Python 中的音频编解码器（yikes）使用字节数组来编辑音频文件中的单个字节数据。

我想到了某种加密，它要求我对存储在字节数组中的单个字节执行按位操作。

其中一个操作是~ 运算符（按位非），它实质上反转了位（b'0001 变为 b'1110）。

问题是当您引用字节数组的单个元素时，它会返回一个 int（默认情况下 Python 是否考虑无类型的 8 位数据整数？）。 Python 中的整数默认是有符号的（我认为 Python 中甚至不存在无符号整数）。

当您尝试对字节数组中的一个字节执行按位 NOT 操作时，您会收到以下错误：

>>> array[0] = ~array[0]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: byte must be in range(0, 256)

这是因为它需要一个介于 0-255 之间的无符号整数。如何将有符号整数转换为无符号整数，以使用于表示两个值的位保持不变？

干杯

【问题讨论】：

【解决方案1】：

使用不同的操作进行位翻转。

例如：¹

array[i] = 255 - array[i]

也可以：

array[i] = 255 ^ array[i]

将翻转所有（即：8）位。

¹这背后的数学可以从two's complement维基百科页面计算出来。

【讨论】：

不会是256 - array[0] 吗？感谢快速响应。像这样的东西让我觉得自己很愚蠢嘿嘿。
@JonathanMay：不。如果array[0]最初是0，那么256 - array[0]是256，但所需的输出是255。
@JonathanMay：你为什么不试试看呢？ for i in range(256): print('{:08b} {:08b}'.format(i, 255-i))
@JonathanMay：实际上：all([{'0':'1','1':'0'}[c] for c in f'{i:08b}']==list('{:08b}'.format(255-i)) for i in range(256)) == True
@JonathanMay:~0 给出-1，但这个答案不涉及~。

【解决方案2】：

在玩了一点二进制计算器之后，解决方案实际上非常简单。

只需从 256 中减去 SIGNED int 的大小，即可得到具有相同二进制表示形式的 UNSIGNED int 的值。

所以，

-23 已签名将是 233 未签名。

希望这可以帮助其他正在寻找解决方案的人:)

编辑：对于那些说答案是255 - array[0]。在这种情况下，我正在寻找一种从 post NOT'd int 到未签名的对应部分的方法。所以我已经对整数执行了按位非运算，现在我只是将它恢复为可以输入到字节数组中的形式。

所以最后它看起来像这样：

tmp = ~array[0]
array[0] = 256 + tmp

或

array[0] = 256 - abs(tmp)

这让我得到了正确的答案:)

【讨论】：

不是 256。255。从 256 中减去会将范围从 0-255 更改为 1-256。
或者，如果您已经在使用~ 的输出，那么您需要将其添加到 256，而不是减去。
如果你要一个号码，说-12。在二进制中，这是11110100。如果您随后将11110100 转换为无符号整数，您将得到244。我是不是哪里出错了？