python - python将二进制字符串转换为适合按位运算符的结构

Question

我有一个表示二进制数的 unicode 字符串列表，例如“010110”。

我希望执行按位运算，那么如何将其转换为可以对这些（最好是无符号整数）执行按位运算的结构？

Answer 1

int()与“base”选项一起使用。

int("010110", 2)

Answer 2

您可以将字符串转换为 int，然后对它们使用常规移位运算符：

>>> x = int("010110", 2)
>>> x >> 3
2
>>> x << 3
176

Answer 3

使用 int() 是最明显和最有用的方法。但你没有说你是否需要这些整数。

以防万一，然后：

x = '1010100100'
intx = int(x,2)
x
0x2a4
intx >> 5
0x15
bin(intx>>5)
'0b10101'
x[:-5]
'10101'

intx << 3
0x1520
bin(intx<<3)
'0b1010100100000'
x + '0'*3
'1010100100000'

实际的转变速度较慢，但​​最终结果不一定，也没有您想象的那么慢。这是因为即使在大多数现代架构上实际移位可能是一个周期，而切片显然有更多指令，但仅查找参数等就有很多开销，这使得它没有太大区别。

# Shifts are about 40% faster with integers vs. using equivalent string methods
In [331]: %timeit intx>>5
10000000 loops, best of 3: 48.3 ns per loop

In [332]: timeit x[:-5]
10000000 loops, best of 3: 69.9 ns per loop

In [333]: %timeit x+'0'*3
10000000 loops, best of 3: 70.5 ns per loop

In [334]: %timeit intx << 3
10000000 loops, best of 3: 51.7 ns per loop

# But the conversion back to string adds considerable time,
# dependent on the length of the string
In [335]: %timeit bin(intx>>5)
10000000 loops, best of 3: 157 ns per loop

In [338]: %timeit bin(intx<<3)
1000000 loops, best of 3: 242 ns per loop

# The whole process, including string -> int -> shift -> string,
# is about 8x slower than just using the string directly.
In [339]: %timeit int(x,2)>>5
1000000 loops, best of 3: 455 ns per loop

In [341]: %timeit int(x,2)<<3
1000000 loops, best of 3: 378 ns per loop

int(x,2) 可能仍然是您最好的选择，但如果您使用它，只是一些其他的优化想法。