## 問題
你有一個字節字符串并想將它解壓成一個整數。或者,你需要將一個大整數轉換為一個字節字符串。
## 解決方案
假設你的程序需要處理一個擁有128位長的16個元素的字節字符串。比如:
~~~ python
data = b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'
~~~
為了將bytes解析為整數,使用 `int.from_bytes()` 方法,并像下面這樣指定字節順序:
~~~ python
>>> len(data)
16
>>> int.from_bytes(data, 'little')
69120565665751139577663547927094891008
>>> int.from_bytes(data, 'big')
94522842520747284487117727783387188
>>>
~~~
為了將一個大整數轉換為一個字節字符串,使用 `int.to_bytes()` 方法,并像下面這樣指定字節數和字節順序:
~~~
>>> x = 94522842520747284487117727783387188
>>> x.to_bytes(16, 'big')
b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'
>>> x.to_bytes(16, 'little')
b'4\x00#\x00\x01\xef\xcd\x00\xab\x90x\x00V4\x12\x00'
>>>
~~~
## 討論
大整數和字節字符串之間的轉換操作并不常見。 然而,在一些應用領域有時候也會出現,比如密碼學或者網絡。 例如,IPv6網絡地址使用一個128位的整數表示。 如果你要從一個數據記錄中提取這樣的值的時候,你就會面對這樣的問題。
作為一種替代方案,你可能想使用6.11小節中所介紹的 struct 模塊來解壓字節。 這樣也行得通,不過利用 struct 模塊來解壓對于整數的大小是有限制的。 因此,你可能想解壓多個字節串并將結果合并為最終的結果,就像下面這樣:
~~~ python
>>> data
b'\x00\x124V\x00x\x90\xab\x00\xcd\xef\x01\x00#\x004'
>>> import struct
>>> hi, lo = struct.unpack('>QQ', data)
>>> (hi << 64) + lo
94522842520747284487117727783387188
>>>
~~~
字節順序規則(little或big)僅僅指定了構建整數時的字節的低位高位排列方式。 我們從下面精心構造的16進制數的表示中可以很容易的看出來:
~~~ python
>>> x = 0x01020304
>>> x.to_bytes(4, 'big')
b'\x01\x02\x03\x04'
>>> x.to_bytes(4, 'little')
b'\x04\x03\x02\x01'
>>>
~~~
如果你試著將一個整數打包為字節字符串,那么它就不合適了,你會得到一個錯誤。 如果需要的話,你可以使用 `int.bit_length()` 方法來決定需要多少字節位來存儲這個值。
~~~ python
>>> x = 523 ** 23
>>> x
335381300113661875107536852714019056160355655333978849017944067
>>> x.to_bytes(16, 'little')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
OverflowError: int too big to convert
>>> x.bit_length()
208
>>> nbytes, rem = divmod(x.bit_length(), 8)
>>> if rem:
... nbytes += 1
...
>>>
>>> x.to_bytes(nbytes, 'little')
b'\x03X\xf1\x82iT\x96\xac\xc7c\x16\xf3\xb9\xcf...\xd0'
>>>
~~~