int 上的Python位函数

Python 中的 int 类型有三个内置函数可以用于位运算：bit_length、to_bytes 和 from_bytes。这些函数允许你将整数解释为二进制数，并可以在二进制数和整数之间相互转换。

bit_length

bit_length() 是一个在 int 对象上调用的函数，它返回给定整数的位数。即二进制表示中的位数。

下面是 bit_length() 函数的用法：

number = 42
print(number.bit_length()) # 输出：6

在上面的例子中，我们使用 bit_length() 函数计算整数 42 的二进制表示中所需的位数。由于 42 的二进制表示为 '101010'，它需要 6 位来表示。

to_bytes

to_bytes() 可以将一个大整数转换为对应字节数组。即将大整数转换为二进制字节串。它接受两个参数：第一个是生成的数组的长度（以字节为单位），如果尽可能少地使用，则省略此参数。第二个参数指定字节序，可以省略或使用 sys.byteorder，如果是默认值，则使用主机字节顺序。

下面是 to_bytes() 函数的用法：

number = 42
bytes = number.to_bytes(2, byteorder='big')
print(bytes) # 输出：b'\x00*'

在上面的例子中，我们将整数 42 转换为一个长度为 2 个字节的二进制字节数组。由于我们指定字节序为大端序（即从高位到低位排列字节），所以输出的字节数组为 b'\x00*'。

注意：当长度小于 int 的长度时，to_bytes() 会在它的左边添加零字节。

from_bytes

from_bytes() 是 to_bytes() 的逆操作，它从字节数组中返回对应的大整数。它也接受两个参数：一个字节数组以及字节序。

下面是 from_bytes() 函数的用法：

bytes = b'\x00*'
number = int.from_bytes(bytes, byteorder='big')
print(number) # 输出：42

在上面的例子中，我们将字节数组 b'\x00*' 转换回整数。由于我们指定字节序为大端序，函数将返回整数 42。

注意：如果字节数组的长度大于 int 的长度，则 from_bytes() 会引发 OverflowError 异常。

总结

通过使用 bit_length()、to_bytes() 和 from_bytes() 函数，我们可以在二进制数和整数之间进行转换。这些函数是 Python 中的有用工具，可用于许多不同的应用程序中。