Python struct打包小端无符号短整型后如何正确解码获取二进制值

使用如下代码将整数打包为小端无符号短整型：

raw_data = 40

# Pack into little endian
data_packed = struct.pack('<H', raw_data)

尝试对打包结果解包获取二进制字符串时，误将小端字节序等同于utf-16-le编码，写出如下代码：

def get_bin_str(data):
    bin_asc = binascii.hexlify(data)
    result = bin(int(bin_asc.decode("utf-16-le"), 16))
    trimmed_res = result[2:]
    return trimmed_res

print(get_bin_str(data_packed))

运行后抛出错误：

result = bin(int(bin_asc.decode("utf-16-le"), 16))
ValueError: invalid literal for int() with base 16: '㠲〰'

需要找到正确解码小端字节序数据、得到对应二进制值的方法。

核心问题是混淆了字节序和字符编码两个完全独立的概念：

• utf-16-le是UTF-16字符编码的小端变体，仅用于Unicode字符与字节序列的转换，和数值的字节序处理没有任何关系。
• 整数40打包为小端无符号短整型后，原始字节为b'(\x00'（对应十六进制值0x0028，小端规则下低字节在前，存储顺序为0x28、0x00）。binascii.hexlify(data_packed)返回的是十六进制表示对应的ASCII字节b'2800'，四个字节分别对应ASCII字符'2'、'8'、'0'、'0'。此时用utf-16-le解码，会每两个字节拼接为一个Unicode字符，最终得到乱码㠲〰，不是合法的十六进制数字串，传入int()做进制转换必然报错。

不需要做多余的编码转换，两种常用实现方式如下：

方案1：使用struct对称解包 #

和打包逻辑对应，直接用相同格式符通过struct.unpack解包得到原始整数，再转换为二进制字符串即可，是最稳妥的实现方式：

import struct

raw_data = 40
data_packed = struct.pack('<H', raw_data)

# 按小端无符号短整型格式解包
unpacked_num = struct.unpack('<H', data_packed)[0]
# 转二进制字符串，去掉前缀0b
bin_str = bin(unpacked_num)[2:]

print(bin_str)  # 输出：101000

方案2：手动按小端规则拼接二进制位 #

如果不想依赖struct模块，可以手动按小端「低字节在前、高字节在后」的规则，逐字节转二进制后拼接：

def get_bin_str(data):
    bin_str = ''
    # 小端存储低字节在前，反转后从高字节开始拼接
    for byte in reversed(data):
        # 每个字节固定转8位二进制，不足8位前补0
        bin_str += f'{byte:08b}'
    # 去除前导多余的0
    return bin_str.lstrip('0')

print(get_bin_str(data_packed))  # 输出：101000

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1241241