Question

在我正在进行的一项任务中，我们需要使用位向量，但我不确定如何在Python中执行此操作。它们应该能够从4位到20位。我以前从未使用过位向量，但我想可以创建一个使用通常的AND / OR / XOR操作操作的无符号字节数组。

这里的重要限制是：我不能依赖除标准Python提供的之外的任何库。

我想我知道如何使用8位无符号字节的数组在C中执行此操作：例如将零数组的第18位变为1，我会做类似的事情 my_bit_array [3]＆amp; = 1＆lt;＆lt; 2

但是由于Python是动态类型的，并且没有内置数组类型，我将如何以pythonic方式执行此操作？

是否有可能（如何？）表达大小为20的位向量？我在考虑制作一个24位/ 3字节向量并忽略4位。

Answer 1

我很惊讶没有人提到int（或者我猜测{2}在Python 2中）。 long可以是任意大的，你可以在它们上使用按位运算符，它们会很快，而且代码看起来像C中的代码（我认为这是一个优势）。

int

我已经将它用于数百位长的位向量。

Answer 2

bitarray模块可以有效地使用布尔值。

Answer 3

库BitVector是一个用于此目的的纯Python库，应该适合您指定的需求。

Answer 4

它有列表，你可以填充bools：

[False] * 20

Answer 5

有点过时，但为了比较，我将在这里留下另一个stdlib选项。使用ctypes模块也很容易做到这一点。

例如：

是否有可能（如何？）表达大小为20的位向量？我在考虑制作一个24位/ 3字节向量并忽略4 位。

class Simple(ctypes.LittleEndianStructure):
    _pack_ = 1
    _fields_ = [
                 ('one', ctypes.c_ubyte, 8),
                 ('two', ctypes.c_ubyte, 8),
                 ('three', ctypes.c_ubyte, 8)
               ]

s = Simple(0, 2, 256)
bytearray(s)        # bytearray(b'\x00\x02\x00')
s = Simple(0, 2, 255)
bytearray(s)        # bytearray(b'\x00\x02\xff')

class Simple(ctypes.BigEndianStructure):
    _pack_ = 1
    _fields_ = [
                 ('one', ctypes.c_ubyte, 8),
                 ('two', ctypes.c_ubyte, 8),
                 ('three', ctypes.c_ubyte, 8)
               ]

s = Simple(0, 2, 256)
bytearray(s)        # bytearray(b'\x00\x02\x00')
s = Simple(0, 2, 255)
bytearray(s)        # bytearray(b'\x00\x02\xff')

s.two |= 3
bytearray(s)        # bytearray(b'\x00\x03\xff')

或更直接的事情：

class bit_vector(Structure):
    _fields_ = [('bits', c_uint32, 24),
                ('unused', c_uint32, 8),
                ]

bv = bit_vector()
# turn on the 18th bit -- being explicit just to demo it
bv.bits |= int('000000000000000001000000', 2)
bin(bv.bits)   # 0b1000000

Answer 6

使用struct模块。

Answer 7

还有纯Python python-bitstring （支持Python 3）。

我如何在Python中表示和使用n位向量？

7 个答案: