Тестирование на биты на numpy

Question

Мне нужно выполнить синтаксический анализ битового потока, используя Python & numpy. Кажется, что это не так просто, как побитовое и, похоже, не работает с numpy байтами (uint8).

Что мне здесь не хватает ..?

import bitstring
import numpy

byteform = b"\x56"
bitarray = bitstring.BitArray(byteform)
numbyte = numpy.uint8(56)
pyint = 56

bitarray.bin
# that gives '01010110'
#                  ^^^
# I want to test for these bits

# this one is the only one that works:
byteform[0] & 1 # 0 => ok
byteform[0] & 2 # 2 => ok
byteform[0] & 4 # 4 => ok
# why do I need that [0] ?

# this does not work at all.. why?
numbyte & 1 # 0
numbyte & 2 # 0
numbyte & 4 # 0

# no luck with this one either:
numpy.bitwise_and(numbyte, numpy.uint8(1))
numpy.bitwise_and(numbyte, numpy.uint8(2))
numpy.bitwise_and(numbyte, numpy.uint8(4))

# this shouldnt give the expected results since the bits are in the other end of the bytearray (it's small endian):
pyint & 1
pyint & 2
pyint & 4

В numpy .uint8, есть какие-нибудь хитрые лишние биты? Помощь!

Answer 1

Байт-форма на самом деле не работает, и вы должны понимать, что это не работает, если вы сериализуете представление:

>>> print("{:08b}".format(56))
00111000

Итак, мы ожидаем, что будут установлены только младшие 3 бита и верхние 2 бита , Ваше значение не 56 в байтовой форме, это шестнадцатеричное значение 0x56, что составляет 86. Только 8, 16 и 32 должны быть действительными битами в вашем уравнении, и NumPy работает просто отлично.

>>> print(byteform[0])
86
>>> print(0x56)
86

Если вы хотите преобразовать число в двоичное, вы можете использовать numpy.tobytes или int.to_bytes.

>>> np.uint8(56).tobytes()
b'8'
>>> int.to_bytes(56, length=1, byteorder='little', signed=False)
b'8'

В нотации для определения байта '\ xNN' для этого не используются десятичные числа. NN, он использует шестнадцатеричные числа, поэтому 0xNN создает байт с числовым значением, эквивалентным 0xNN.

Предупреждение

С NumPy и большими числами, I на самом деле рекомендую делать только побитовые операции между NumPy целыми числами.

>>> SIGN_MASK = np.uint64(0x8000000000000000) 
>>> INFINITY_BITS = np.uint64(0x7FF0000000000000)                          
>>> SIGN_MASK | INFINITY_BITS                                              
18442240474082181120
>>> SIGN_MASK | int(INFINITY_BITS)
TypeError: ufunc 'bitwise_or' not supported for the input types, and the inputs could not be safely coerced to any supported types according to the casting rule ''safe''

Это связано с тем, что для больших чисел NumPy не уверен, должно ли число быть подписанным или беззнаковым, и, следовательно, не может определить действительное побитовое представление.