如何在Python中表示和使用n位向量？

在我目前正在做的一个作业中，我们需要使用位向量，但我不确定如何在Python中做到这一点。它们应该能够从4位到20位。我以前从未使用过位向量，但我想应该创建一个无符号字节数组，您可以使用常用的AND/OR/XOR操作来操作它

这里的重要限制是：除了标准Python提供的库之外，我不能依赖任何库

我想我知道如何使用8位无符号字节数组在C中实现这一点： e、 g.要将调零数组的第18位转换为1，我将执行以下操作

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my_bit_array[3]&=1它有列表，您可以用布尔值填充这些列表：

[False] * 20

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使用模块。

出于此目的，该库是一个纯Python库，应该适合您指定的需要。

该模块使用布尔函数有效地实现了这一点。

还有纯Python（支持Python 3）。

有点过时，但为了比较起见，我将在这里留下另一个stdlib选项。使用模块也很容易做到这一点

例如：

有可能（如何）表达一个大小为20的位向量吗？ 我想做一个24位/3字节的向量，忽略4位 点点滴滴

或者更直截了当地说：

class bit_vector(Structure):
    _fields_ = [('bits', c_uint32, 24),
                ('unused', c_uint32, 8),
                ]

bv = bit_vector()
# turn on the 18th bit -- being explicit just to demo it
bv.bits |= int('000000000000000001000000', 2)
bin(bv.bits)   # 0b1000000

---

我很惊讶没有人提到

int

s（或者我猜在python2中是

long

）<代码> int /代码> s可以任意大，您可以在它们上使用位运算符，它们很快，代码看起来像C中的位旋转代码（我认为这是一个优势）。

x=0#空
x |=1这会占用20字节还是20位内存？我需要使用大量的这些，它将占用20+1个指针。正确和错误都是单例。谢谢您的输入！我想在这种情况下我必须使用structs模块。你能给我一个创建一个3字节数组并设置一个位的例子吗？我不知道Python中的基本二进制运算符。我只在需要编写一些低级内容时使用过一次。不过，这些文档非常好。@fren请参见演练。顺便说一句，该网站为习惯stdlib提供了一个很好的选择。依赖外部库有什么问题？@ezod:可能是因为这是家庭作业。@S.Lott:是的，这与此相关，但这部分与此无关。如您所见，我本可以用C语言完成这项工作，但我想知道如何使用Python语言的内置功能来完成这项工作。这是一个与其他人相关的普遍问题。@oligofren：在这种情况下，外部图书馆的建议似乎对你同样有用，假设它们是免费的——你可以查看源代码，看看它们是如何（使用内置语言）为你的学术兴趣完成的。好的图书馆。没有使用它，但是从阅读代码中学到了很多。事实证明，在详细的细节中，BitVector的作者使用的是一个（8位）字节数组，就像我在思考的那样。当i7上有数百亿位时，每个操作需要几秒钟。这对于较小的向量非常有效，比如128位。非常简单和内置。我有一个200万位的位向量，它看起来非常慢
class bit_vector(Structure):
    _fields_ = [('bits', c_uint32, 24),
                ('unused', c_uint32, 8),
                ]

bv = bit_vector()
# turn on the 18th bit -- being explicit just to demo it
bv.bits |= int('000000000000000001000000', 2)
bin(bv.bits)   # 0b1000000

x = 0 # empty
x |= 1<<19 # set bit 19
x &= ~(1<<19) # clear bit 19
x ^= 1<<19 # toggle bit 19
x = ~x # invert *all* bits, all the way to infinity
mask = ((1<<20)-1) # define a 20 bit wide mask
x &= mask # ensure bits 20 and higher are 0
x ^= mask # invert only bits 0 through 19

(x >> 19) & 1 # test bit 19
(x >> 16) & 0xf # get bits 16 through 20.