Python stuck사용법 (16진법)

문자나 숫자를 컴퓨터끼리 송수신하기위해서는 문자나 숫자를 그대로 전송하는 것이 아니라, 이러한 숫자나 문자를 비트단위로 끊어서 전송하게된다. 예를들어 숫자 3을 보내기 위해서는 0011으로 전송하게된다. 우리가 알고 있는 디지털신호(0아니면 1)로 변환해서 보내기 용히하기 때문이다. 이때, 숫자를 16진수로 보내면 최대 한 전송단위 16까지를 보낼수있다. 이렇게 한 전송단위(16비트)을 다시 2진수로 변환하여 송수신할 수 있다. 즉, 파이썬 내부에서 다뤄지는 문자열, 숫자는 파이썬에서 생성된 객체이고, 이를 바로 트랜스포트에 그대로 싣는 것은 안된다는 것이다.

따라서, 우리는 객체를 byte으로 적절히 인코딩을 해줘서 보내고, 컴퓨터는 이를 디지털신호로 바꿔 전송한후, 컴퓨터가 16진수는 숫자를 4bit단위로 끊어서, 인식하게 된다. 아래와 같이, 16진법 앞에는 "0x"을 붙여주어, 사용한다. 앞에 접두사로 "0x"을 붙이는 이유는 컴퓨터 입장에서는 0001을 이라는 디지털 신호가 왔을때, 이게 2진법인지 8진법으로 해석해야하는지 16진법으로 해석해야하는지 모르기 때문이다. "0x"은 16진수로 신호를 해석하라는 의미가 된다.

 

그 다음에 아래의 16진법 표기법과 같이, 해석을한다. 16진법에서는 컴퓨터가 받아들이는 입장에서는 "10"에서의 "1"과 "01"에서의 "1" 동일하기 때문에, "10"을 A로 표기한다. 그 이후에 11은 B, 12은 C... 15은 F까지 표기를한다. 

10진법	Hex(16진법)	Binary
0	0x00	0000
1	0x01	0001
2	0x02	0010
3	0x03	0011
4	0x04	0100
5	0x05	0101
6	0x06	0110
7	0x07	0111
8	0x08	1000
9	0x09	1001
10	0x0A	1010
11	0x0B	1011
12	0x0C	1100
13	0x0D	1101
14	0x0E	1110
15	0x0F	1111

 

Python 내부에서 이러한 구조체를 사용할 수 있게 내장함수가 구현되어있는데, stuct (structure)을 사용하면 구현할 수 있다. 예를 들어, 아래와 같이 5를 한 byte 사이즈로 표현하면 0x05가 될 것이고, 4개의 byte로 표현하면 0x가 4개로 이루어진 hexadecimal이 표현된다.

# hexadecimal.py
import struct

a = struct.pack('b', 5)
print(a)

b = struct.pack('i', 5)
print(b)

b'\x05'
b'\x05\x00\x00\x00'

 

아래와 같이 2개 이상의 문자또는 숫자를 보내야하는 경우에는 포맷에 그 크기에 맞춰 포맷팅을 보내면 된다. 그렇지 않으면 아래의 예시의 a와 같이 패킹을 할 수 없다. 5,5을 16진법으로 표현할 방법이 없기 때문이다. 

import struct

b = struct.pack('ii', 5, 5)
print(b)
# b'\x05\x00\x00\x00\x05\x00\x00\x00


a = struct.pack('b', 5, 5)
print(a)
# Traceback (most recent call last):
#   File "hexadecimal.py", line 3, in <module>
#     a = struct.pack('b', 5, 5)
# struct.error: pack expected 1 items for packing (got 2)