如何在Python中对比特流（而不是字节）进行编码是一个简单的模块吗？

Question

我想把变量和可数的位流编码和解码成二进制字符串，数字，64位编码字符串。流的最大长度约为21+20=41位，但可以稍长43、45。在

假设位将由某个数组表示。在

bits = [1]
encoded = someEncoder(bits)
decoded = someDecoder(encoded)
assert bits == decoded

比特流可以更长，例如：

^{pr2}$

考虑到它是变量位列表，编码/解码必须无损：

a = someEncoder([0])
b = someEncoder([0, 0])
assert a != b

Answer 1

要将表示位的整数转换为8位字节（仍为整数），请使用位移位：

result = 0
for bit in bits:
    result = result << 1 | bit

或使用reduce()：

^{pr2}$

这可以转换为一个二进制字符串，其中format(result, 'b')，可选地加上宽度和前缀0，以填充一定长度的零。在

演示：

>>> bits = [0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1]
>>> reduce(lambda n, b: n << 1 | b, bits)
934809
>>> result = 0
>>> for bit in bits:
...     result = result << 1 | bit
... 
>>> result
934809
>>> format(result, '021b')
'011100100001110011001'

如果需要直接转到二进制字符串，只需将位映射到字符串并连接：

>>> ''.join(map(str, bits))
'011100100001110011001'

可使用str.zfill()将其进一步填充到64个字符：

>>> ''.join(map(str, bits)).zfill(64)
'0000000000000000000000000000000000000000000011100100001110011001'