Python 的內置函數 bin() 用於將一個整數轉換為以 "0b" 為前綴的二進制字符串表示形式。該函數接受一個整數作為參數，並返回其對應的二進制字符串。

函數語法

bin(x)

• x：需要轉換的整數，可以是正整數、負整數或零。

返回值

返回一個字符串，表示給定整數的二進制形式，前綴為 "0b"。

示例

1. 基本用法：

   print(bin(10))   # 輸出: '0b1010'
   print(bin(-10))  # 輸出: '-0b1010'
   print(bin(0))    # 輸出: '0b0'

2. 與其他進制轉換函數的對比：

   • hex()：轉換為十六進制字符串，前綴為 "0x"。

   • oct()：轉換為八進制字符串，前綴為 "0o"。

     print(hex(10))   # 輸出: '0xa'
     print(oct(10))   # 輸出: '0o12'

3. 去掉前綴：
   如果不需要 "0b" 前綴，可以通過字符串切片或 format() 函數實現：

   binary_str = bin(10)[2:]  # 輸出: '1010'
   print(binary_str)
   
   # 使用 format 函數
   print(format(10, 'b'))    # 輸出: '1010'

4. 處理負數：
   bin() 函數會為負數添加 "-0b" 前綴：

   print(bin(-10))  # 輸出: '-0b1010'

5. 非整數輸入：
   如果傳入的參數不是整數，bin() 會拋出 TypeError：

   print(bin(10.5))  # 拋出 TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer

應用場景

1. 位運算：
   bin() 函數常用於調試或分析位運算的結果：

   a = 5  # 二進制: 0101
   b = 3  # 二進制: 0011
   print(bin(a & b))  # 輸出: '0b1' (按位與)
   print(bin(a | b))  # 輸出: '0b111' (按位或)

2. 二進制數據處理：
   在處理二進制數據或協議時，bin() 可以幫助可視化數據：

   byte = 0xAB
   print(bin(byte))  # 輸出: '0b10101011'

3. 算法實現：
   在某些算法中（如二進制搜索、位掩碼等），bin() 可以輔助調試或驗證邏輯。

注意事項

• bin() 只能處理整數，其他類型（如浮點數、字符串）會引發錯誤。
• 返回的字符串包含 "0b" 前綴，需要時可以通過切片去除。
• 負數的二進制表示是補碼形式，但 bin() 直接返回帶符號的二進制字符串。

替代方案

如果需要更靈活的二進制格式化，可以使用 format() 函數或 f-string：

# 使用 format
print(format(10, '#b'))  # 輸出: '0b1010'
print(format(10, 'b'))   # 輸出: '1010'

# 使用 f-string
a = 10
print(f"{a:#b}")  # 輸出: '0b1010'
print(f"{a:b}")   # 輸出: '1010'