|
一.需要转换的几种情况
不带符号位的整数2进制10进制16进制2进制–bin2dec()bin2hex()10进制dec2bin()–dec2hex()16进制hex2bin()hex2dec()–
带符号位，即2进制用补码表示。
带符号位的整数2进制10进制16进制2进制–signed_bin2dec()signed_bin2hex()10进制signed_dec2bin()–signed_dec2hex()16进制signed_hex2bin()signed_hex2dec()–
说明：这里忽略了八进制，因为很少用到。
部分函数的实现效果（myBin2dec2hex为自编模块，其中未使用任何第三方库）：
二.Python自带的进制转换函数
1.1 bin(整数)
输入整数，可带字符串，可在数字之间加任意下划线_。
在数字之间加下划线是Python3的新特性，注意下划线只能加在数字之间，头尾都会报错，且不能出现连续的两个下划线_，其它进制数也遵循这个规则，这也符合人们日常使用的习惯。
输出二进制字符串，且字符串前带有0b。
注意：1. bin()输入负数无法转换，只会加上一个负号；2. 输入小数会报错
1.2 int(2/10/16进制数/字符串，base = 2/10/16)
int有多种用法，如下所示。
1.2.1 int(10进制数/字符串)
默认的base = 10可省略，此用法与进制转换无关。
功能1：将10进制整数字符串（可带正负号, 可在数字之间加任意下划线_）转为整数，小数字符串是不行的。
功能2：对10进制数（可带正负号）取整，小数部分会被舍弃掉。
1.2.2 int(2进制字符串, base = 2)
发现：Python将0b1100视为一个数，它和整数12是完全等价的，和12一样可以带正负号。
当加上base = 2时，第一个参数必须是字符串。即int(2进制字符串， base = 2)是固定用法。字符串带不带0b效果一样，同样可带正负号, 可在数字之间加任意下划线_。
1.2.3 int(16进制字符串, base = 16)
类比1.2.2，16进制和2进制对于int()的用法是一样的。
Python将0xFF视为一个数，完全等价于255，可带正负号，且字母不区分大小写。
当加上base = 16后，第一个参数必须是字符串，所以int(16进制字符串, base = 16)也是固定用法。字符串带不带0x效果一样，不区分大小写，也可带正负号, 可在数字之间加任意下划线_。
1.3 hex(整数)
hex()和bin()的使用完全一样，输入整数，可带正负号，可在数字之间加任意下划线_。输出16进制字符串，带有0x的前缀。
注意：1. 不能转换负数，负号会保留。2. 不能输入小数，会报错。
三.不带符号位的自编函数实现进制转换
3.1 bin2dec ()—— 不带符号位的2进制字符串 -> 10进制整数
def bin2dec(bin_str: str) -> int:
'''
函数功能：不带符号位的2进制字符串 -> 10进制整数\n
输入：2进制字符串，可带正负号，0b，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输出：10进制整数，只保留负号，正号不保留
'''
return int(bin_str.strip(), base = 2)
3.2 bin2hex() —— 不带符号位的2进制字符串 -> 不带符号位的16进制字符串
def bin2hex(bin_str: str, hex_width :int = -1) -> str:
'''
函数功能：不带符号位的2进制字符串 -> 不带符号位的16进制字符串\n
输入参数1：2进制字符串，可带正负号，0b，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输入参数2：可选，16进制字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 不带符号位的2进制字符串\n
输入参数1：10进制整数/字符串，可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输入参数2：可选，2进制字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 不带符号位的16进制字符串\n
输入参数1：10进制整数/字符串，可带正负号，前后可加任意个 \n 和 空格，数字间可加下划线\n
输入参数2：可选，16进制字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 10进制整数\n
输入：16进制字符串，可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输出：10进制整数，只保留负号，正号不保留
'''
return int(hex_str.strip(), base = 16)
3.6 hex2bin() —— 不带符号位的16进制字符串 -> 不带符号位的2进制字符串
def hex2bin(hex_str: str, bin_width = -1) -> str:
'''
函数功能：不带符号位的16进制字符串 -> 不带符号位的2进制字符串\n
输入：16进制字符串，可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输入参数2：可选，2进制字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 10进制整数\n
输入：2进制补码字符串，不可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输出：10进制整数，只保留负号，正号不保留
'''
bin_str = bin_str.strip()
if (bin_str[:2] == '0b'):
if (bin_str[2] == '_'):
bin_str = bin_str[3:]
else:
bin_str = bin_str[2:]
if (bin_str[0] == '_'):
int ('输入 ' + bin_str + ' 不合法，首字符不能是下划线 且 不允许出现连续两个下划线')
elif (bin_str[0] == '0'):
return int(bin_str, base = 2)
elif (bin_str[0] == '1'):
a = int(bin_str, base = 2) # 此语句可检查输入是否合法
bin_str = bin_str.replace('_', '')
return a - 2**len(bin_str)
else:
int('输入 ' + bin_str + ' 不合法，必须为2进制补码，不允许带正负号')
4.2 signed_bin2hex() —— 2进制补码字符串 -> 16进制补码字符串
def fourBin2OneHex(four_bin: str) -> str:
'''
函数功能：4位2进制字符串 -> 1位16进制字符串\n
输入：4位2进制字符串，输入范围0000~1111\n
输出：1位16进制字符串
'''
if (four_bin == '0000'):
return '0'
elif (four_bin == '0001'):
return '1'
elif (four_bin == '0010'):
return '2'
elif (four_bin == '0011'):
return '3'
elif (four_bin == '0100'):
return '4'
elif (four_bin == '0101'):
return '5'
elif (four_bin == '0110'):
return '6'
elif (four_bin == '0111'):
return '7'
elif (four_bin == '1000'):
return '8'
elif (four_bin == '1001'):
return '9'
elif (four_bin == '1010'):
return 'a'
elif (four_bin == '1011'):
return 'b'
elif (four_bin == '1100'):
return 'c'
elif (four_bin == '1101'):
return 'd'
elif (four_bin == '1110'):
return 'e'
elif (four_bin == '1111'):
return 'f'
else:
int('输入2进制字符' + four_bin + '错误，2进制只能包含0或1')
def signed_bin2hex(bin_str: str, hex_width: int = -1) -> str:
'''
函数功能：2进制补码字符串 -> 16进制补码字符串\n
输入参数1：2进制补码字符串，不可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输入参数2：可选，16进制补码字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 2进制补码字符串\n
输入参数1：10进制数/字符串，可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输入参数2：可选，2进制补码字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 16进制补码字符串\n
输入参数1：10进制数/字符串，可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线_\n
输入参数2：可选，16进制补码字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 4位2进制字符串\n
输入：1位16进制字符串，输入范围0~9, a~f或A~F\n
输出：4位2进制字符串
'''
if (one_hex == '0'):
return '0000'
elif (one_hex == '1'):
return '0001'
elif (one_hex == '2'):
return '0010'
elif (one_hex == '3'):
return '0011'
elif (one_hex == '4'):
return '0100'
elif (one_hex == '5'):
return '0101'
elif (one_hex == '6'):
return '0110'
elif (one_hex == '7'):
return '0111'
elif (one_hex == '8'):
return '1000'
elif (one_hex == '9'):
return '1001'
elif (one_hex == 'a' or one_hex == 'A'):
return '1010'
elif (one_hex == 'b' or one_hex == 'B'):
return '1011'
elif (one_hex == 'c' or one_hex == 'C'):
return '1100'
elif (one_hex == 'd' or one_hex == 'D'):
return '1101'
elif (one_hex == 'e' or one_hex == 'E'):
return '1110'
elif (one_hex == 'f' or one_hex == 'F'):
return '1111'
else:
int('输入16进制字符' + one_hex + '错误，16进制只能包含0~9, a~f或A~F')
def signed_hex2bin(hex_str: str, bin_width: int = -1) -> str:
'''
函数功能：16进制补码字符串 -> 2进制补码字符串\n
输入参数1：16进制补码字符串，不可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输入参数2：可选，2进制补码字符串宽度，若实际输出宽度>此参数，警告并原样输出；若实际输出宽度 10进制整数\n
输入：16进制补码字符串，不可带正负号，前后可加任意个 \\n 和 空格，数字间可加下划线\n
输出：10进制整数，只保留负号，正号不保留
'''
return signed_bin2dec(signed_hex2bin(hex_str))
四. import自编模块
见我的另一篇博客，Python如何导入自己编写的py文件
五. 进制转换模块及其测试jupter notebook文档分享
我将上述所有转换函数放入bin2dec2hex.py文件中，还有测试用的文档，一起放入了我的码云开源仓库中，需要的可以去以下链接自取：
https://gitee.com/xuxiaokang/python-self-compiled-module.git
|