如何在 python 中字节交换 32 位 integer？

Question

举个例子：

i = 0x12345678
print("{:08x}".format(i))
   # shows 12345678
i = swap32(i)
print("{:08x}".format(i))
   # should print 78563412

swap32-function()是什么？ 有没有办法在 python 中对int进行字节交换，最好使用内置工具？

Answer 1

一种方法是使用struct模块：

def swap32(i):
    return struct.unpack("<I", struct.pack(">I", i))[0]

首先，您使用一种字节序将整数打包成二进制格式，然后使用另一种将其解包（使用哪种组合并不重要，因为您要做的只是交换字节序）。

Answer 2

大端意味着 32 位 int 的布局首先具有最高有效字节，

例如 0x12345678 具有内存布局

msb             lsb
+------------------+
| 12 | 34 | 56 | 78|
+------------------+

而在小端，内存布局是

lsb             msb
+------------------+
| 78 | 56 | 34 | 12|
+------------------+

因此，您可以通过一些位掩码和移位在它们之间进行转换：

def swap32(x):
    return (((x << 24) & 0xFF000000) |
            ((x <<  8) & 0x00FF0000) |
            ((x >>  8) & 0x0000FF00) |
            ((x >> 24) & 0x000000FF))

Answer 3

从 python 3.2 你可以定义函数 swap32() 如下：

def swap32(x):
    return int.from_bytes(x.to_bytes(4, byteorder='little'), byteorder='big', signed=False)

它使用字节数组来表示值并通过在转换回整数期间更改字节顺序来反转字节顺序。

Answer 4

也许更简单地使用套接字库。

from socket import htonl

swapped = htonl (i)
print (hex(swapped))

就是这样。 这个库也适用于 ntohl 的另一个方向

Answer 5

array模块为固定大小的项目提供了byteswap()方法。 array 模块的版本似乎可以追溯到 Python 2.7

array.byteswap() “字节交换”数组的所有项目。 这仅支持大小为 1、2、4 或 8 字节的值；

与fromfile()和tofile()方法一起，这个模块非常容易使用：

import array

# Open a data file.
input_file = open( 'my_data_file.bin' , 'rb' )

# Create an empty array of unsigned 4-byte integers.
all_data = array.array( 'L' )

# Read all the data from the file.
all_data.fromfile( input_file , 16000 )               # assumes the size of the file

# Swap the bytes in all the data items.
all_data.byteswap( )

# Write all the data to a new file.
output_file = open( filename[:-4] + '.new' , 'wb' )    # assumes a three letter extension
all_data.tofile( output_file )

# Close the files.
input_file.close( )
output_file_close( )

上面的代码对我有用，因为我有固定大小的数据文件。 有更多 Pythonic 方式来处理可变长度文件。