Пераўтварэнне двайковых, васьмярковых і шаснаццатковых лікаў і радкоў адзін з аднаго ў Python

Python можа апрацоўваць лікі і радкі як двайковыя, васьмярковыя і шаснаццатковыя лікі, а таксама звычайныя дзесятковыя лікі. Таксама лёгка канвертаваць паміж імі.

У гэтым раздзеле будзе растлумачана наступнае змест разам з прыкладам кода.

• Запішыце цэлыя лікі ў двайковым, васьмярковым і шаснаццатковым выглядзе.
• Пераўтварэнне лікаў у радкі ў двайковым, васьмярковым і шаснаццатковым выглядзе.
  • убудаваная функцыя (напрыклад, на мове праграмавання)bin(),oct(),hex()
  • метад радкаstr.format(), Убудаваныя функцыіformat(), f радок
  • Пераўтварыць адмоўнае цэлае лік у радок у фармаце дапаўнення да двух.
• Пераўтварэнне радкоў у двайковым, васьмярковым і шаснаццатковым абазначэнні ў лікі.
  • убудаваная функцыя (напрыклад, на мове праграмавання)int()
• Прыклады прымянення
  • Арытмэтыка двайковых радкоў
  • Пераўтварэнне паміж двайковымі, васьмярковымі і шаснаццатковымі лікамі

Запішыце цэлыя лікі ў двайковым, васьмярковым і шаснаццатковым выглядзе.

Дадаючы наступныя прэфіксы, цэлыя лічбы int можна запісаць у двайковым, васьмярковым і шаснаццатковым выглядзе адпаведна.
Вы таксама можаце выкарыстоўваць вялікія літары.

• Двайковы лік:0bабо0B
• Васьмярковая:0oабо0O
• Шаснаццатковы лік:0xабо0X

Выхад print() будзе ў дзесятковым запісе.

bin_num = 0b10
oct_num = 0o10
hex_num = 0x10

print(bin_num)
print(oct_num)
print(hex_num)
# 2
# 8
# 16

Bin_num = 0B10
Oct_num = 0O10
Hex_num = 0X10

print(Bin_num)
print(Oct_num)
print(Hex_num)
# 2
# 8
# 16

Нават з прэфіксам тып уяўляе сабой цэлае цэлае.

print(type(bin_num))
print(type(oct_num))
print(type(hex_num))
# <class 'int'>
# <class 'int'>
# <class 'int'>

print(type(Bin_num))
print(type(Oct_num))
print(type(Hex_num))
# <class 'int'>
# <class 'int'>
# <class 'int'>

Паколькі гэта цэлы тып, яго можна выкарыстоўваць для звычайных арыфметычных аперацый.

result = 0b10 * 0o10 + 0x10
print(result)
# 32

Пачынаючы з Python 3.6, можна ўставіць знакі падкрэслення _ у лічбах. Паўтарэнне падкрэслівання _ прывядзе да памылкі, але вы можаце ўставіць столькі, колькі хочаце, пакуль не паўтараеце.

Падкрэсліванне _ не ўплывае на лік, таму яго можна выкарыстоўваць у якасці падзельніка, калі лічбаў шмат. Напрыклад, устаўка падкрэслення _ кожныя чатыры лічбы лёгка чытаецца.

print(0b111111111111 == 0b1_1_1_1_1_1_1_1_1_1_1_1)
# True

bin_num = 0b1111_1111_1111
print(bin_num)
# 4095

Пераўтварэнне лікаў у радкі ў двайковым, васьмярковым і шаснаццатковым выглядзе.

Каб пераўтварыць лік у радок у двайковым, васьмярковым або шаснаццатковым выглядзе, выкарыстоўвайце наступныя ўбудаваныя функцыі.

• убудаваная функцыя (напрыклад, на мове праграмавання)bin(),oct(),hex()
• метад радкаstr.format(), Убудаваныя функцыіformat(), f радок

У гэтым раздзеле таксама тлумачыцца, як атрымаць радок, выражаны ў фармаце дапаўнення двойкі для адмоўных значэнняў.

Убудаваныя функцыі bin(), oct(), hex()

Наступныя ўбудаваныя функцыі могуць пераўтварыць лікі ў двайковыя, васьмярковыя і шаснаццатковыя радкі.

• Двайковы лік:bin()
• Васьмярковая:oct()
• Шаснаццатковы лік:hex()

Кожны вяртае радок з наступнымі прэфіксамі

• Двайковы лік:0b
• Васьмярковая:0o
• Шаснаццатковы лік:0x

• bin() — Built-in Functions — Python 3.10.0 Documentation
• oct() — Built-in Functions — Python 3.10.0 Documentation
• hex() — Built-in Functions — Python 3.10.0 Documentation

i = 255

print(bin(i))
print(oct(i))
print(hex(i))
# 0b11111111
# 0o377
# 0xff

print(type(bin(i)))
print(type(oct(i)))
print(type(hex(i)))
# <class 'str'>
# <class 'str'>
# <class 'str'>

Калі вам не патрэбны прэфікс, выкарыстоўвайце slice[2:], каб атрымаць радок за ім, або выкарыстоўвайце format(), як патлумачана далей.

print(bin(i)[2:])
print(oct(i)[2:])
print(hex(i)[2:])
# 11111111
# 377
# ff

Калі вы хочаце пераўтварыць яго ў дзесятковы радок, вы можаце выкарыстоўваць str().

• str() — Built-in Functions — Python 3.10.0 Documentation

print(str(i))
# 255

print(type(str(i)))
# <class 'str'>

Убудаваная функцыя format(), радковы метад str.format(), f string

Убудаваная функцыя format() і радковыя метады str.format() і f-string таксама могуць канвертаваць лікі ў двайковыя, васьмярковыя і шаснаццатковыя радкі.

• format() — Built-in Functions — Python 3.10.0 Documentation

Указаўшы другі аргумент format() наступным чынам, яго можна пераўтварыць у двайковы, васьмярковы і шаснаццатковы радкі адпаведна.

• Двайковы лік:b
• Васьмярковая:o
• Шаснаццатковы лік:x

print(format(i, 'b'))
print(format(i, 'o'))
print(format(i, 'x'))
# 11111111
# 377
# ff

print(type(format(i, 'b')))
print(type(format(i, 'o')))
print(type(format(i, 'x')))
# <class 'str'>
# <class 'str'>
# <class 'str'>

Калі вы хочаце атрымаць радок з прэфіксам 0b,0o,0x, дадайце # да радка спецыфікацыі фарматавання.

print(format(i, '#b'))
print(format(i, '#o'))
print(format(i, '#x'))
# 0b11111111
# 0o377
# 0xff

Таксама можна запоўніць 0 любой колькасцю лічбаў. Звярніце ўвагу, што колькасць знакаў для прэфікса (два знака) таксама неабходна ўлічваць пры запаўненні нуля прэфіксам.

print(format(i, '08b'))
print(format(i, '08o'))
print(format(i, '08x'))
# 11111111
# 00000377
# 000000ff

print(format(i, '#010b'))
print(format(i, '#010o'))
print(format(i, '#010x'))
# 0b11111111
# 0o00000377
# 0x000000ff

Для пераўтварэння таксама можна выкарыстоўваць метад радка str.format().

• str.format() — Built-in Functions — Python 3.10.0 Documentation

print('{:08b}'.format(i))
print('{:08o}'.format(i))
print('{:08x}'.format(i))
# 11111111
# 00000377
# 000000ff

Пачынаючы з Python 3.6, вы таксама можаце выкарыстоўваць радок f.f'xxx'

print(f'{i:08b}')
print(f'{i:08o}')
print(f'{i:08x}')
# 11111111
# 00000377
# 000000ff

Пераўтварыць адмоўнае цэлае лік у радок у фармаце дапаўнення да двух.

Калі адмоўнае цэлае лік пераўтворыцца ў двайковы або шаснаццатковы радок з дапамогай bin() або format(), абсалютнае значэнне будзе мець знак мінус.

x = -9

print(x)
print(bin(x))
# -9
# -0b1001

У Python паразрадныя аперацыі над адмоўнымі цэлымі лікамі таксама выконваюцца ў прадстаўленні дапаўнення да двух. Такім чынам, калі вы хочаце атрымаць радок, выражаны ў форме дапаўнення два, вы можаце ўзяць паразраднае лагічнае OR& з максімальнай неабходнай колькасцю бітавых лічбаў, наступным чынам.

• 4bit:0b1111（=0xf）
• 8bit:0xff
• 16bit:0xffff

print(bin(x & 0xff))
print(format(x & 0xffff, 'x'))
# 0b11110111
# fff7

Пераўтварэнне радкоў у двайковым, васьмярковым і шаснаццатковым абазначэнні ў лікі.

Убудаваная функцыя int()

Каб пераўтварыць радок у двайковым, васьмярковым або шаснаццатковым выглядзе ў лік, выкарыстоўвайце ўбудаваную функцыю int().

• int() — Built-in Functions — Python 3.10.0 Documentation

З дапамогай int(string, radix) радок str ў двайковым, васьмярковым, шаснаццатковым запісах і г.д. можа быць пераўтвораны ў лікавы int на аснове прынцыпу. Калі радок апушчаны, лік лічыцца дзесятковым.

print(int('10'))
print(int('10', 2))
print(int('10', 8))
print(int('10', 16))
# 10
# 2
# 8
# 16

print(type(int('10')))
print(type(int('10', 2)))
print(type(int('10', 8)))
print(type(int('10', 16)))
# <class 'int'>
# <class 'int'>
# <class 'int'>
# <class 'int'>

Калі падстаўка ўстаноўлена ў 0, пераўтварэнне ажыццяўляецца на аснове наступнага прэфікса радка.

• Двайковы прэфікс:0bабо0B
• Васьмярковы прэфікс:0oабо0O
• Шаснаццатковы прэфікс:0xабо0X

print(int('0b10', 0))
print(int('0o10', 0))
print(int('0x10', 0))
# 2
# 8
# 16

print(int('0B10', 0))
print(int('0O10', 0))
print(int('0X10', 0))
# 2
# 8
# 16

Калі базавы лік роўны 0 і няма прэфікса, ён будзе пераўтвораны ў дзесятковы лік, але звярніце ўвагу, што калі пачатак (левая частка) запоўнена 0, адбудзецца памылка.

print(int('10', 0))
# 10

# print(int('010', 0))
# ValueError: invalid literal for int() with base 0: '010'

У іншых выпадках радкі, запоўненыя нулям, можна пераўтварыць як ёсць.

print(int('010'))
# 10

print(int('00ff', 16))
print(int('0x00ff', 0))
# 255
# 255

Калі радок не можа быць пераўтвораны з указаным падставай або прэфіксам, узнікае памылка.

# print(int('ff', 2))
# ValueError: invalid literal for int() with base 2: 'ff'

# print(int('0a10', 0))
# ValueError: invalid literal for int() with base 0: '0a10'

# print(int('0bff', 0))
# ValueError: invalid literal for int() with base 0: '0bff'

Прыклады прымянення

Арытмэтыка двайковых радкоў

Напрыклад, каб выканаць аперацыю над радком у двайковым абазначэнні з прэфіксам 0b.

Вы можаце лёгка пераўтварыць яго ў лікавае значэнне (цэлы тып int), выканаць над ім аперацыі, а затым зноў пераўтварыць яго ў радок str.

a = '0b1001'
b = '0b0011'

c = int(a, 0) + int(b, 0)

print(c)
print(bin(c))
# 12
# 0b1100

Пераўтварэнне паміж двайковымі, васьмярковымі і шаснаццатковымі лікамі

Таксама лёгка пераўтварыць двайковыя, васьмярковыя і шаснаццатковыя радкі адзін у аднаго. Пасля пераўтварэння ў лікавы int ён можа быць пераўтвораны ў радок любога фармату.

Запаўненне нуля, прэфікс і г.д. можна кантраляваць радком спецыфікацыі фарматавання.

a_0b = '0b1110001010011'

print(format(int(a, 0), '#010x'))
# 0x00000009

print(format(int(a, 0), '#010o'))
# 0o00000011