통신을 위한 바이트 편집에 관한 python

바이트 내부 비트 순서에 관한 용어

• MSB $Most Significant Bit$: 가장 왼쪽 비트
• LSB $Least Significant Bit$: 가장 오른쪽 비트
• MSB-first: 가장 왼쪽 비트 부터 처리됨을 의미
• LSB-first: 가장 오른쪽 비트 부터 처리됨을 의미

크기가 2바이트 이상 데이터를 메모리에 저장할 때 바이트 순서에 따른 용어

4바이트 숫자 0x12345678를 예로 들어

• MSB$Most Significant Byte$: 가장 중요한 바이트 = 가장 큰 단위 숫자에 해당하는 바이트 = 가장 왼쪽 바이트. 이때 B 가 bit가 아니라 byte임에 주의 , 예에서 0x12
• LSB$Least Significant Byte$: 가장 덜중요한 바이트 = 가장 작은 단위 숫자에 해당하는 바이트 = 가장 오른쪽 바이트. 예에서 0x78
• 빅 엔디언 $Big Endian$: MSB-first, MSB를 먼저 로드한다.
  • 주소 0: 0x12
  • 주소 1: 0x34
  • 주소 2: 0x56
  • 주소 3: 0x78
• 리틀 엔디언 $Little Endian$: LSB-first, LSB를 먼저 로드한다.
  • 주소 0: 0x78
  • 주소 1: 0x56
  • 주소 2: 0x34
  • 주소 3: 0x12

숫자 표현

2진수

숫자 앞에 접두어 0b를 붙임

16진수

숫자 앞에 접수어 0x를 붙임

16진수로 변환

숫자.hex()
hex(숫자) # 접두어가 빠진다.

2진수로 변환

숫자.bin()
bin(숫자) # 접두어가 빠진다.

10진수로 변환

# 다른 진법의 숫자를 10진수로 변환
decimal_from_binary = int("1101", 2)  # 2진수 1101 -> 10진수 13
decimal_from_hex = int("1F", 16)      # 16진수 1F -> 10진수 31
decimal_from_octal = int("21", 8)     # 8진수 21 -> 10진수 17

print(decimal_from_binary)  # 출력: 13
print(decimal_from_hex)     # 출력: 31
print(decimal_from_octal)   # 출력: 17

포멧 문자열

문자	바이트 순서	크기	정렬
@	네이티브	네이티브	네이티브
=	네이티브	표준	none
<	리틀 엔디안	표준	none
>	빅 엔디안	표준	none
!	네트워크 $= 빅 엔디안$	표준	none

포맷	C형	파이썬 형	표준 크기	노트
x	패드 바이트	값이 없습니다		$7$
c	char	길이가 1인 bytes	1
b	signed char	정수	1	$1$, $2$
B	unsigned char	정수	1	$2$
?	_Bool	bool	1	$1$
h	short	정수	2	$2$
H	unsigned short	정수	2	$2$
i	int	정수	4	$2$
I	unsigned int	정수	4	$2$
l	long	정수	4	$2$
L	unsigned long	정수	4	$2$
q	long long	정수	8	$2$
Q	unsigned long long	정수	8	$2$
n	ssize_t	정수		$3$
N	size_t	정수		$3$
e	$6$	float	2	$4$
f	float	float	4	$4$
d	double	float	8	$4$
s	char[]	bytes		$9$
p	char[]	bytes		$8$
P	void*	정수		$5$

import struct

# 4바이트 정수를 포함한 구조체
data_native = struct.pack('@I', 1)   # 시스템 기본 바이트 순서 및 정렬
data_packed = struct.pack('=I', 1)   # 시스템 기본 바이트 순서, 정렬 없음
data_little = struct.pack('<I', 1)   # 리틀 엔디언, 정렬 없음
data_big = struct.pack('>I', 1)      # 빅 엔디언, 정렬 없음
data_network = struct.pack('!I', 1)  # 빅 엔디언(네트워크), 정렬 없음

print(data_native)  # 출력: 시스템에 따라 다름
print(data_packed)  # 출력: 예) b'\x01\x00\x00\x00'
print(data_little)  # 출력: b'\x01\x00\x00\x00'
print(data_big)     # 출력: b'\x00\x00\x00\x01'
print(data_network) # 출력: b'\x00\x00\x00\x01'