位运算,移动进位
问题描述:
我们的目标是能够做到:位运算,移动进位
struct.pack('!H', x)
但如果x
大于65535
那么这将很明显的原因而失败。
我不是一个具有位操作的向导,但我知道<<
操作将会丢失任何移位的位。但我不知道如何从binary/bytes字符串中提取一个或多个携带位,并将携带值添加到尾随携带字节的两个字节集合中。
而且我需要每次遍历2个字节的字节串,并将它们与前两个字节相加。有时候这会产生一个大于65535
的值 - 这是我需要从结果中提取进位的地方 - 并且用进位位本身对结果执行+
操作(见下图)。
这就是我想要做到:(。在这种情况下,携带位只有一个,和2个尾随字节会得到+1
结果)
而这就是我得赶紧至今:
from struct import unpack, pack
from binascii import *
even_bytes_string = b'\x45\x00\x00\x3c\x1c\x46\x40\x00\x40\x06\xac\x10\x0a\x63\xac\x10\x0a\x0c'
result = None
for i in range(0, len(even_bytes_string)-1,2):
if not result:
result = unpack('!H', even_bytes_string[i:i+2])[0]
continue
result += unpack('!H', even_bytes_string[i:i+2])[0]
if result > 65535:
# Got a carry bit.
pass
print(result)
print(pack('!H', result))
我简直不知道如何做到这一点很简单的任务,而无需转换加法运算的结果转化为实际的二进制表示的字符串格式(11001...
)。然后做字符串操作s = s[-16:]+s[:-16]
(过于简化),最后将其转换回一组2个字节。它没有缝合实用,快速或非常“正确”。
我希望你们中的一位知道你在Python中的位操作的方式,可以告诉我这样做的正确方法是什么。必须有一些。
答
该过程只是(x & 0xFFFF) + (x >> 16)
。操作不需要涉及。这里有一个实施worked example你举:
def addwrap16(a, b):
c = a + b
w = (c & 0xFFFF) + (c >> 16)
print(' {:04x} -> {:016b}'.format(a, a))
print(' {:04x} -> {:016b}'.format(b, b))
print('{:05x} -> {:017b}'.format(c, c))
print(' {:04x} -> {:016b}'.format(w, w))
print('')
return w
import struct, functools
even_bytes_string = b'\x45\x00\x00\x3c\x1c\x46\x40\x00\x40\x06\xac\x10\x0a\x63\xac\x10\x0a\x0c'
vals = struct.unpack('!' + 'H' * (len(even_bytes_string) // 2), even_bytes_string)
result = functools.reduce(addwrap16, vals)
它吐出来的是以下几点:
4500 -> 0100010100000000
003c -> 0000000000111100
0453c -> 00100010100111100
453c -> 0100010100111100
453c -> 0100010100111100
1c46 -> 0001110001000110
06182 -> 00110000110000010
6182 -> 0110000110000010
6182 -> 0110000110000010
4000 -> 0100000000000000
0a182 -> 01010000110000010
a182 -> 1010000110000010
a182 -> 1010000110000010
4006 -> 0100000000000110
0e188 -> 01110000110001000
e188 -> 1110000110001000
e188 -> 1110000110001000
ac10 -> 1010110000010000
18d98 -> 11000110110011000
8d99 -> 1000110110011001
8d99 -> 1000110110011001
0a63 -> 0000101001100011
097fc -> 01001011111111100
97fc -> 1001011111111100
97fc -> 1001011111111100
ac10 -> 1010110000010000
1440c -> 10100010000001100
440d -> 0100010000001101
440d -> 0100010000001101
0a0c -> 0000101000001100
04e19 -> 00100111000011001
4e19 -> 0100111000011001
答
好所以这不是最优雅的解决方案,并且不确定它是否准确,但至少不会破坏struct.pack()
。
基于由@Tryph一个简单的问题,这是我想出了一个变通办法:
from struct import unpack, pack
from binascii import *
even_bytes_string = b'\x45\x00\x00\x3c\x1c\x46\x40\x00\x40\x06\xac\x10\x0a\x63\xac\x10\x0a\x0c'
result = None
for i in range(0, len(even_bytes_string)-1,2):
if not result:
result = unpack('!H', even_bytes_string[i:i+2])[0]
continue
result += unpack('!H', even_bytes_string[i:i+2])[0]
if result > 65535:
tmp = pack('!I', result)
carry = unpack('!H', tmp[:2])[0]
result = unpack('!H', tmp[2:])[0]+carry
print(result)
print(pack('!H', result))
简单地将更大数量的Int
代替Short
,这使我得到两个前置字节作为进位,并添加尾随两个字节的ontop。这不是优雅的,但可能有用?
你能指望什么,如果最后一位是1也不是0? – Tryph
@Tryph我刚刚意识到我只是应该将这些携带位(可能是多个)添加到这两组字节中。所以我的问题需要更新。 – Torxed
也许我可以使用'carry = struct.pack('!I',result)[:2]'?再次,接缝类型不切实际,但会比转换为二进制表示和进行字符串操作更好! – Torxed