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3.5 字节到大整数的打包与解包
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问题
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你有一个字节字符串并想将它解压成一个整数。或者，你需要将一个大整数转换为一个字节字符串。
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解决方案
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假设你的程序需要处理一个拥有128位长的16个元素的字节字符串。比如：
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.. code-block:: python
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data = b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'
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为了将bytes解析为整数，使用 ``int.from_bytes()`` 方法，并像下面这样指定字节顺序：
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.. code-block:: python
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>>> len(data)
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16
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>>> int.from_bytes(data, 'little')
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69120565665751139577663547927094891008
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>>> int.from_bytes(data, 'big')
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94522842520747284487117727783387188
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>>>
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为了将一个大整数转换为一个字节字符串，使用 ``int.to_bytes()`` 方法，并像下面这样指定字节数和字节顺序：
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.. code-block:: python
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>>> x = 94522842520747284487117727783387188
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>>> x.to_bytes(16, 'big')
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b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'
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>>> x.to_bytes(16, 'little')
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b'4\x00#\x00\x01\xef\xcd\x00\xab\x90x\x00V4\x12\x00'
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>>>
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讨论
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大整数和字节字符串之间的转换操作并不常见。
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然而，在一些应用领域有时候也会出现，比如密码学或者网络。
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例如，IPv6网络地址使用一个128位的整数表示。
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如果你要从一个数据记录中提取这样的值的时候，你就会面对这样的问题。
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作为一种替代方案，你可能想使用6.11小节中所介绍的 ``struct`` 模块来解压字节。
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这样也行得通，不过利用 ``struct`` 模块来解压对于整数的大小是有限制的。
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因此，你可能想解压多个字节串并将结果合并为最终的结果，就像下面这样：
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.. code-block:: python
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>>> data
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b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'
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>>> import struct
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>>> hi, lo = struct.unpack('>QQ', data)
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>>> (hi << 64) + lo
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94522842520747284487117727783387188
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>>>
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字节顺序规则(little或big)仅仅指定了构建整数时的字节的低位高位排列方式。
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我们从下面精心构造的16进制数的表示中可以很容易的看出来：
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.. code-block:: python
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>>> x = 0x01020304
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>>> x.to_bytes(4, 'big')
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b'\x01\x02\x03\x04'
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>>> x.to_bytes(4, 'little')
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b'\x04\x03\x02\x01'
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>>>
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如果你试着将一个整数打包为字节字符串，那么它就不合适了，你会得到一个错误。
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如果需要的话，你可以使用 ``int.bit_length()`` 方法来决定需要多少字节位来存储这个值。
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.. code-block:: python
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>>> x = 523 ** 23
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>>> x
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335381300113661875107536852714019056160355655333978849017944067
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>>> x.to_bytes(16, 'little')
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Traceback (most recent call last):
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File "<stdin>", line 1, in <module>
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OverflowError: int too big to convert
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>>> x.bit_length()
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208
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>>> nbytes, rem = divmod(x.bit_length(), 8)
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>>> if rem:
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... nbytes += 1
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...
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>>>
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>>> x.to_bytes(nbytes, 'little')
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b'\x03X\xf1\x82iT\x96\xac\xc7c\x16\xf3\xb9\xcf...\xd0'
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>>>
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