Question

我参与了一个项目，我们将C API绑定到Jython（通过Java）。我们遇到了无符号值的问题（因为Java不支持它们）。我们可以在Java和C之间使用转换，但是从Jython转向Java是一项艰巨的任务。

我在Python中编写了一些'cast'函数。它们将表示有符号或无符号值的位模式转换为表示相反符号的SAME BIT PATTERN。

例如：

>>> u2s(0xFFFFFFFF)
-1L

>>> hex(s2u(-1))
'0xffffffffL'

有没有更优雅的方法来处理Jython和Java之间的这些类型的符号转换？有没有人试过这样做？

这是整个模块：

__all__ = ['u2s', 's2u']

def u2s(v,width=32):
    """
    Convert a bit pattern representing an unsigned value to the
    SAME BIT PATTERN representing a signed value.

    >>> u2s(0xFFFFFFFF)
    -1L
    >>> u2s(0x7FFFFFFF)
    2147483647L
    """

    msb = int("1" + ((width - 1) * '0'), 2)
    msk = int("1" * width, 2)
    nv  = v & msk

    if 0 < (msb & nv):
        return -1 * ((nv ^ msk) + 1)
    else:
        return nv

def s2u(v,width=32):
    """
    Convert a bit pattern representing a signed value to the
    SAME BIT PATTERN representing an unsinged value.

    >>> hex(s2u(-1))
    '0xffffffffL'
    >>> hex(s2u(1))
    '0x1L'
    """

    msk = int("1" * width, 2)

    if 0 > v:
        return msk & (((-1 * v) ^ msk) + 1)
    else:
        return msk & v

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod()

我去了我的代码VS以及Jython中接受的答案。接受的答案大约要好1/3！我只测试了明确定义宽度的版本。

使用以下内容编辑我提供的代码，为自己运行基准测试：

def _u2s(v, width=32):
    fmt = {8: "B", 16: "H", 32: "I", 64: "Q"}[width]
    return struct.unpack(fmt.lower(), struct.pack(fmt, v))[0]

def _s2u(v, width=32):
    fmt = {8: "B", 16: "H", 32: "I", 64: "Q"}[width]
    return struct.unpack(fmt, struct.pack(fmt.lower(), v))[0]

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod()

    import time

    x = range(-1000000,1000000)
    t1 = time.clock()
    y = map(s2u, x)
    t2 = time.clock()

    print t2 - t1

    _t1 = time.clock()
    z = map(_s2u, x)
    _t2 = time.clock()

    print _t2 - _t1

Answer 1

struct模块非常适合此

import struct

def u2s(v):
    return struct.unpack("i", struct.pack("I", v))[0]

def s2u(v):
    return struct.unpack("I", struct.pack("i", v))[0]

支持所有常用宽度

import struct

def u2s(v, width=32):
    fmt = {8: "B", 16: "H", 32: "I", 64: "Q"}[width]
    return struct.unpack(fmt.lower(), struct.pack(fmt, v))[0]

def s2u(v, width=32):
    fmt = {8: "B", 16: "H", 32: "I", 64: "Q"}[width]
    return struct.unpack(fmt, struct.pack(fmt.lower(), v))[0]

支持最高64位的任何宽度

import struct

def u2s(v, width=32):
    return struct.unpack("q",struct.pack("Q",v<<(64-width)))[0]>>(64-width)

def s2u(v, width=32):
    return struct.unpack("Q",struct.pack("q",v<<(64-width)))[0]>>(64-width)

如果您需要支持64位以上的宽度

def u2s(v, width=32):
    return v if v < (1L<<(width-1)) else v - (1L<<width)

def s2u(v, width=32):
    return v if v >= 0 else v + (1L<<width)

从Jython，通过Java，到C再次返回无符号值

1 个答案: