Python編程——從16進制入門

一、什麼是16進制？

在計算機中，16進制是一種常用的數字表示方式。它是以16為基數，使用0至9和A至F共計16個符號來表示數碼。其中，A~F表示10~15，這樣做可以有效壓縮數字的長度，節約存儲空間。在16進制中，每個數字的位權分別為16的0次方、16的1次方、16的2次方……以此類推。

在Python中，我們可以使用多種方法將16進制數轉換為十進制數。比如，使用int()函數將16進制字符串轉換成整數，同時指定字符串是16進制：

hex_str = '4D5'
dec_num = int(hex_str, 16)
print(dec_num)

輸出結果為：

1237

二、Python中16進制的應用

1. 運算符

在Python中，我們可以使用16進制進行位運算。如下表所示，共有6個位運算符。

2. 字符串操作

在Python中，字符串可以通過hex()函數轉換為16進制格式。例如，將字符串”Hello World”轉換為16進制格式的字符串：

string = "Hello World"
output = ''.join(format(ord(x), '02x') for x in string)
print(output)

輸出結果為：

48656c6c6f20576f726c64

同時，我們也可以將16進制格式的字符串轉換為字符串。例如，將16進制格式的字符串”48656c6c6f20576f726c64″轉換為原始字符串：

hex_string = "48656c6c6f20576f726c64"
output = bytes.fromhex(hex_string).decode('utf-8')
print(output)

輸出結果為：

Hello World

3. 數據存儲

在Python中，我們可以使用struct庫對二進制數據進行封裝和解封裝操作。其中，pack()函數可以將數據按照指定的格式打包成位元組序列，而unpack()函數可以將位元組序列解封裝成原始數據。在使用pack()函數時，可以使用兩個字符的格式代碼來指定數據類型，如下表所示。

例如，使用pack()函數將數字1、2和3以16進制格式打包成一個位元組序列：

import struct

packed_data = struct.pack('BBB', 1, 2, 3)
print(packed_data.hex())

輸出結果為：

010203

同時，我們也可以使用unpack()函數將位元組序列解封裝成原始數據。例如，解封裝剛才打包的位元組序列：

unpacked_data = struct.unpack('BBB', packed_data)
print(unpacked_data)

輸出結果為：

(1, 2, 3)

三、總結

在Python編程中，16進制是一種常用的數字表示方式，可以在位運算、字符串操作和數據存儲中發揮重要作用。在實際應用中，我們常需要將十進制數轉換成16進制數或者將16進制數轉換成十進制數，使用Python的內置函數可以輕鬆實現這一功能。同時，我們通過代碼示例介紹了Python中使用16進制進行位運算、字符串操作和數據存儲的方法。