从“无符号”值读取 32 位有符号值字节流

Question

我想从一个文件中提取数据，该文件的信息以大端存储并且始终无符号。从unsigned int到int的“cast”如何影响实际的十进制值？我是否正确，最左边的位决定该值是正数还是负数？

我想用 python 解析该文件格式，并且读取和无符号值很容易：

def toU32(bits):
    return ord(bits[0]) << 24 | ord(bits[1]) << 16 | ord(bits[2]) << 8  | ord(bits[3])

但是相应的 toS32 函数是什么样子的？

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感谢您提供有关 struct 模块的信息。但我仍然对我的实际问题的解决方案感兴趣。

Answer 1

我会使用struct。

import struct

def toU32(bits):
    return struct.unpack_from(">I", bits)[0]

def toS32(bits):
    return struct.unpack_from(">i", bits)[0]

格式字符串“>I”表示从字符串位读取大端字节序“>”、无符号整数“I”。对于有符号整数，您可以使用“>i”。

编辑

必须查看另一个StackOverflow答案来记住如何“转换”有符号整数python 中的无符号整数。尽管它不是转换，而是重新解释这些位。

import struct

def toU32(bits):
        return ord(bits[0]) << 24 | ord(bits[1]) << 16 | ord(bits[2]) << 8  | ord(bits[3])

def toS32(bits):
    candidate = toU32(bits);
    if (candidate >> 31): # is the sign bit set?
        return (-0x80000000 + (candidate & 0x7fffffff)) # "cast" it to signed
    return candidate


for x in range(-5,5):
    bits = struct.pack(">i", x)
    print toU32(bits)
    print toS32(bits)

Answer 2

我将使用 struct 模块的 打包和解包方法。

有关一些示例，请参阅 Python 中整数的字节序。

Answer 3

toS32(bits) 的无条件版本可能类似于：

def toS32(bits):
    decoded = toU32(bits)
    return -(decoded & 0x80000000) + (decoded & 0x7fffffff)

当然，您也可以预先计算任何其他位大小的掩码。