如何打包和解壓縮64位數據？

Question

我有一個64位數據結構，如下所示：

HHHHHHHHHHHHHHHHGGGGGGGGGGGGFFFEEEEDDDDCCCCCCCCCCCCBAAAAAAAAAAAA

A：12位（無符號）
B：1位
C：12位（無符號）
D：4位（無符號）
E：4位（無符號）
F：3位（無符號）
G：12位（無符號）
H：16位（無符號）

使用Python，我試圖確定我應該使用哪個模塊（最好是本機Python 3.x）。 我正在查看BitVector，但無法弄清楚某些事情。

為了易於使用，我希望能夠執行以下操作：

# To set the `A` bits, use a mapped mask 'objectId'
bv = BitVector(size=64)
bv['objectId'] = 1

我不確定BitVector是否確實按照我想要的方式工作。 無論我最終實現什么模塊，數據結構都將封裝在一個類中，該類通過屬性getter / setter對該結構進行讀寫。

我還將對某些位值使用常量（或枚舉），並且能夠使用類似以下的方式設置映射的掩碼會很方便：

# To set the 'B' bit, use the constant flag to set the mapped mask 'visibility'
bv['visibility'] = PUBLIC  
print(bv['visibility']) # output: 1  

# To set the 'G' bits, us a mapped mask 'imageId'
bv['imageId'] = 238  

3.x中是否有Python模塊可以幫助我實現這一目標？ 如果BitVector能夠（或應該）起作用，將感謝一些有用的提示（例如示例）。 似乎BitVector希望將所有內容強制為8位格式，這對於我的應用程序（IMHO）而言並不理想。

Answer 1

基於使用位數組的建議，我提出了以下兩種實用方法的實現：

def test_bitvector_set_block_id_slice(self):
    bv = bitvector(VECTOR_SIZE)
    bv.setall(False)

    print("BitVector[{len}]: {bv}".format(len=bv.length(),
                                          bv=bv.to01()))
    print("set block id: current {bid} --> {nbid}".format(bid=bv[52:VECTOR_SIZE].to01(),
                                                          nbid=inttobitvector(12, 1).to01()))

    # set blockVector.blockId (last 12 bits)
    bv[52:VECTOR_SIZE] = inttobitvector(12, 1)

    block_id = bv[52:VECTOR_SIZE]

    self.assertTrue(bitvectortoint(block_id) == 1)
    print("BitVector[{len}] set block id: {bin} [{val}]".format(len=bv.length(),
                                                                bin=block_id.to01(),
                                                                val=bitvectortoint(block_id)))
    print("BitVector[{len}]: {bv}".format(len=bv.length(),
                                          bv=bv.to01()))
    print()

# utility methods
def bitvectortoint(bitvec):
    out = 0
    for bit in bitvec:
        out = (out << 1) | bit

    return out


def inttobitvector(size, n):
    bits = "{bits}".format(bits="{0:0{size}b}".format(n,
                                                      size=size))

    print("int[{n}] --> binary: {bits}".format(n=n,
                                               bits=bits))

    return bitvector(bits)

輸出如下：

BitVector[64]: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
int[1] --> binary: 000000000001
set block id: current 000000000000 --> 000000000001
int[1] --> binary: 000000000001
BitVector[64] set block id: 000000000001 [1]
BitVector[64]: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

如果對實用程序方法有所改進，我很樂意聽取一些建議。