Python のバイト オブジェクト: 数値変換を超えて

Python でバイト オブジェクトを扱う場合、bytes(n) がどのように変換されるかを理解することが不可欠です。この関数は数値変換とは異なります。整数 n を bytes(n) に渡すと、n のバイナリ表現は返されず、null バイト (\x00) で埋められた長さ n のバイト文字列が作成されます。

動作の背後にある理論

この動作は、整数からバイトへの予期しない変換を防ぐ取り組みの一環として、Python 3.2 で導入されました。以前は、bytes(n) は整数からバイナリ表現への文書化されていない変換を実行し、潜在的な問題を引き起こしていました。

この曖昧さに対処するために、代わりにゼロで埋められたバイト文字列を作成するように bytes(n) が再定義されました。暗黙的な変換が発生しないようにします。整数のバイナリ表現が必要な開発者は、to_bytes() メソッドを明示的に使用できるようになりました。

代替ソリューション

制御された方法で整数をバイトに変換するには、Python を使用します。 int.to_bytes() メソッドを提供します。このメソッドでは、バイト順序 (「ビッグ」または「リトル エンディアン」) と、結果として得られるバイト文字列の希望の長さを指定できます。

さらに、この変換を容易にするカスタム ヘルパー関数を作成できます。

def int_to_bytes(number: int) -> bytes:
    """Converts an integer to bytes representing its unsigned value."""
    return number.to_bytes(length=(8   (number   (number  Optional[int]:
    """Converts a byte string to its corresponding signed integer value."""
    return int.from_bytes(binary_data, byteorder='big', signed=True)

これらのメソッドを活用することで、開発者は特定の要件に合わせた方法で自信を持って整数をバイトに変換できます。