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Python使用struct處理二進制(pack和unpack用法)

瀏覽:2日期:2022-07-05 16:29:37

有的時候需要用python處理二進制數(shù)據(jù),比如,存取文件,socket操作時.這時候,可以使用python的struct模塊來完成.可以用 struct來處理c語言中的結(jié)構(gòu)體.

struct模塊中最重要的三個函數(shù)是pack(), unpack(), calcsize()

# 按照給定的格式(fmt),把數(shù)據(jù)封裝成字符串(實際上是類似于c結(jié)構(gòu)體的字節(jié)流)pack(fmt, v1, v2, ...) # 按照給定的格式(fmt)解析字節(jié)流string,返回解析出來的tupleunpack(fmt, string) # 計算給定的格式(fmt)占用多少字節(jié)的內(nèi)存calcsize(fmt)

上述fmt中,支持的格式為:

FORMAT C TYPE PYTHON TYPE STANDARD SIZE NOTES x pad byte no value - - c char string of length 1 1 - b signed char integer 1 (3) B unsigned char integer 1 (3) ? _Bool bool 1 (1) h short integer 2 (3) H unsigned short integer 2 (3) i int integer 4 (3) I unsigned int integer 4 (3) l long integer 4 (3) - L unsigned long integer 4 (3) q long long integer 8 (2), (3) Q unsigned long long integer 8 (2), (3) f float float 4 (4) d double float 8 (4) s char[] string - - p char[] string - - P void * integer - (5), (3)

使用方法是放在fmt的第一個位置,就像’@5s6sif’

例子1:

結(jié)構(gòu)體如下:

struct Header{ unsigned short id; char[4] tag; unsigned int version; unsigned int count;}

通過socket.recv接收到了一個上面的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù),存在字符串s中,現(xiàn)在需要把它解析出來,可以使用unpack()函數(shù):

import structid, tag, version, count = struct.unpack('!H4s2I', s)

上面的格式字符串中,!表示我們要使用網(wǎng)絡字節(jié)順序解析,因為我們的數(shù)據(jù)是從網(wǎng)絡中接收到的,在網(wǎng)絡上傳送的時候它是網(wǎng)絡字節(jié)順序的.后面的H表示 一個unsigned short的id,4s表示4字節(jié)長的字符串,2I表示有兩個unsigned int類型的數(shù)據(jù).

就通過一個unpack,現(xiàn)在id, tag, version, count里已經(jīng)保存好我們的信息了.

同樣,也可以很方便的把本地數(shù)據(jù)再pack成struct格式:

ss = struct.pack('!H4s2I', id, tag, version, count);

pack函數(shù)就把id, tag, version, count按照指定的格式轉(zhuǎn)換成了結(jié)構(gòu)體Header,ss現(xiàn)在是一個字符串(實際上是類似于c結(jié)構(gòu)體的字節(jié)流),可以通過 socket.send(ss)把這個字符串發(fā)送出去。

例子2:

import struct a=12.34# 將a變?yōu)槎M制bytes=struct.pack(’i’,a)

此時bytes就是一個string字符串,字符串按字節(jié)同a的二進制存儲內(nèi)容相同。

再進行反操作,現(xiàn)有二進制數(shù)據(jù)bytes,(其實就是字符串),將它反過來轉(zhuǎn)換成python的數(shù)據(jù)類型:

# 注意,unpack返回的是tuple !!a,=struct.unpack(’i’,bytes)

如果是由多個數(shù)據(jù)構(gòu)成的,可以這樣:

a=’hello’b=’world!’c=2d=45.123

bytes=struct.pack(’5s6sif’,a,b,c,d)此時的bytes就是二進制形式的數(shù)據(jù)了,可以直接寫入文件比如 binfile.write(bytes)

然后,當我們需要時可以再讀出來,bytes=binfile.read()

再通過struct.unpack()解碼成python變量:

a,b,c,d=struct.unpack(’5s6sif’,bytes)

’5s6sif’這個叫做fmt,就是格式化字符串,由數(shù)字加字符構(gòu)成,5s表示占5個字符的字符串,2i,表示2個整數(shù)等等,下面是可用的字符及類型,ctype表示可以與python中的類型一一對應。

注意:二進制文件處理時會碰到的問題

我們使用處理二進制文件時,需要用如下方法:

binfile=open(filepath,’rb’) #讀二進制文件 binfile=open(filepath,’wb’) #寫二進制文件

那么和binfile=open(filepath,’r’)的結(jié)果到底有何不同呢?

不同之處有兩個地方:

第一,使用’r’的時候如果碰到’0x1A’,就會視為文件結(jié)束,這就是EOF。使用’rb’則不存在這個問題。即,如果你用二進制寫入再用文本讀出的話,如果其中存在’0X1A’,就只會讀出文件的一部分。使用’rb’的時候會一直讀到文件末尾。

第二,對于字符串x=’abcndef’,我們可用len(x)得到它的長度為7,n我們稱之為換行符,實際上是’0X0A’。當我們用’w’即文本方式寫的時候,在windows平臺上會自動將’0X0A’變成兩個字符’0X0D’,’0X0A’,即文件長度實際上變成8.。當用’r’文本方式讀取時,又自動的轉(zhuǎn)換成原來的換行符。如果換成’wb’二進制方式來寫的話,則會保持一個字符不變,讀取時也是原樣讀取。所以如果用文本方式寫入,用二進制方式讀取的話,就要考慮這多出的一個字節(jié)了。’0X0D’又稱回車符。linux下不會變。因為linux只使用’0X0A’來表示換行。

以上就是Python使用struct處理二進制(pack和unpack用法)的詳細內(nèi)容,更多關于python struct處理二進制的資料請關注好吧啦網(wǎng)其它相關文章!

標簽: Python 編程
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