【Python】int,bytes,strの相互変換と表示

■ 2進数・16進数で数値を宣言する

# 2進数
n = 0b1111111111111111  # 65535

# 16進数
n = 0xffff  # 65535

■ intからbytesに変換

int -> bytes

n = 0b1111000111110010
# 2バイトでビッグエンディアン
n.to_bytes(2, 'big')  # b'\xf1\xf2'

# 2バイトでリトルエンディアン
n.to_bytes(2, 'little')  # b'\xf2\xf1'

# 4バイトでビッグエンディアン
n.to_bytes(4, 'big')  # b'\x00\x00\xf1\xf2'

# 4バイトでリトルエンディアン
n.to_bytes(4, 'little')  # b'\xf2\xf1\x00\x00'

structを使う方法

■ バイト順の指定
- < リトルエンディアン
- > ビッグエンディアン

■ データ型の指定
- b char型 (1バイト)
- B unsigned char型 (1バイト)
- h short型 (2バイト)
- H unsigned short型 (2バイト)
- i int型 (3バイト)
- I unsigned int型 (3バイト)
- l long型 (4バイト)
- L unsigned long型 (4バイト)

import struct
n = 0b1111000111110010

# 2バイト(符号なし)でビッグエンディアン
struct.pack(">H", n)  # b'\xf1\xf2'

# 4バイト(符号あり)でリトルエンディアン
struct.pack("<l", n)  # b'\xf2\xf1\x00\x00'

List[int] -> bytes

arr = [0b00000001, 0b00000011]
bytes(arr)  # b'\x01\x03'

■ bytesからintに変更

# ビッグエンディアン
int.from_bytes(b'\xf1\xf2', 'big')  # 61938
# リトルエンディアン
int.from_bytes(b'\xf2\xf1', 'little')  # 61938
# ビッグエンディアン (先頭の\x00は無視される)
int.from_bytes(b'\x00\x00\xf1\xf2', 'big')  # 61938
# リトルエンディアン (末尾の\x00は無視される)
int.from_bytes(b'\xf2\xf1\x00\x00', 'little')  # 61938

■ strからbytesに変換

str -> bytes

# str -> bytes (エンコード)
'abc123'.encode('utf-8')  # エンコーディング形式を指定する

bytes -> str

# bytes -> str (デコード)
b'abc123'.decode('utf-8')  # エンコーディング形式を指定する

# 変換できないときは UnicodeDecodeError になる
try:
    b'\x80abc'.decode('utf-8')
except UnicodeDecodeError as e:
    print(e)

■ 表示

intの表示

n = 61938

# int -> 2進数表示
bin(n)  # '0b1111000111110010'

# int -> 8進数表示
oct(n)  # '0o170762'

# int -> 16進数表示
hex(n)  # '0xf1f2'

bytesの表示

# bytes -> 16進数表示
n.to_bytes(2, 'big').hex()  # 'f1f2'
n.to_bytes(2, 'little').hex()  # 'f2f1'
n.to_bytes(4, 'big').hex()  # '0000f1f2'
n.to_bytes(4, 'little').hex()  # 'f2f10000'

自分で実装する

from typing import Union, List
def int_to_binary(n: int, bits: int = 8) -> str:
    """intを2進数に変換"""
    return ''.join([str(n >> i & 1 ) for i in reversed(range(0, bits))])

def bytes_to_binary(data: Union[bytearray,bytes]) -> List[str]:
    """bytesを2進数のリストに変換"""
    return [int_to_binary(byte) for byte in data]


# int -> 2進数表示
n = 61938
int_to_binary(n, 16)  # '1111000111110010'

# bytes -> 2進数表示
b = n.to_bytes(2, 'big')
bytes_to_binary(b)  # ['11110001', '11110010']