Python Hex – 從十六進位編碼到位元組轉換的工具

一、介紹

在Python中，我們經常需要將十六進位編碼轉換成位元組（byte）或反之亦然，這種轉換需要處理二進位數據，不同的進位編碼可能會帶來很多麻煩。可以使用Python內置的hex()函數將十六進位編碼轉換成字元串，但是需要額外的步驟才能將字元串轉換成位元組。為了解決這個問題，我們可以使用Python hex庫提供的相關函數。

二、hex庫

hex庫是Python的標準庫中的一個模塊，用於處理十六進位編碼和位元組之間的轉換。在Python3中，可以使用以下函數來完成轉換：

binascii.hexlify(data)
binascii.unhexlify(data)

其中，hexlify()函數將位元組序列轉換為十六進位數字的字元串表示形式，而unhexlify()函數則執行相反的操作，將十六進位數字字元串轉換為位元組表示形式。

以下是一個例子，將一個字元串轉換為位元組表示形式：

import binascii

str = 'Hello World!'
data = str.encode('utf-8')

hex_data = binascii.hexlify(data)
print(hex_data)

該示例中，我們首先使用encode()函數將字元串轉換為位元組，並將其賦值給變數data。接下來，使用hexlify()函數將位元組表示形式轉換為十六進位表示形式，並將其賦值給變數hex_data。最後，使用print()函數列印變數hex_data的值。

輸出結果如下：

b'48656c6c6f20576f726c6421'

可以看到，字元串”Hello World!”被轉換為了一個十六進位字元串。

如果我們想把這個十六進位字元串再轉回去呢？可以使用unhexlify()函數：

import binascii

str = 'Hello World!'
data = str.encode('utf-8')

hex_data = binascii.hexlify(data)
print(hex_data)

byte_data = binascii.unhexlify(hex_data)
print(byte_data)

這裡，我們先將字元串轉換為位元組，再使用hexlify()函數將其轉換為十六進位字元串，然後使用unhexlify()函數將其還原成位元組表示形式。代碼輸出如下：

b'48656c6c6f20576f726c6421'
b'Hello World!'

三、進一步探索

在很多實際場景中，我們需要對位元組序列進行操作，比如讀寫二進位文件、處理網路協議等。在Python中，使用二進位格式打開文件時，可以調用hexlify()函數來進行轉換，使得讀寫文件更加方便。

除此之外，hex庫還提供了其他一些函數，如crc32()函數，該函數可以計算指定位元組數據的CRC-32校驗和。還有幾個比較有用的函數，如a2b_qp()、b2a_qp()和a2b_uu()、b2a_uu()等，可以實現Quoted Printable和UU編碼的轉換。

四、總結

hex庫是Python內置的標準庫，用於處理十六進位編碼與位元組之間的轉換。它提供了hexlify()和unhexlify()函數，可以將位元組序列轉換為十六進位數字字元串形式，或將十六進位數字字元串形式轉換為位元組序列。

不僅如此，hex庫還提供了其他一些函數，如crc32()函數、Quoted Printable和UU編碼的轉換函數等，使得Python處理二進位數據更加方便。

在實際開發中，Python處理二進位數據是非常常見的，使用hex庫提供的相關函數，可以更加方便快捷地實現數據轉換。