Python使用struct處理二進(jìn)制(pack和unpack用法)
有的時(shí)候需要用python處理二進(jìn)制數(shù)據(jù),比如,存取文件,socket操作時(shí).這時(shí)候,可以使用python的struct模塊來(lái)完成.可以用 struct來(lái)處理c語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)體.
struct模塊中最重要的三個(gè)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(shí)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(lái)的tupleunpack(fmt, string) # 計(jì)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(gè)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(guò)socket.recv接收到了一個(gè)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(lái),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(luò)字節(jié)順序解析,因?yàn)槲覀兊臄?shù)據(jù)是從網(wǎng)絡(luò)中接收到的,在網(wǎng)絡(luò)上傳送的時(shí)候它是網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的.后面的H表示 一個(gè)unsigned short的id,4s表示4字節(jié)長(zhǎng)的字符串,2I表示有兩個(gè)unsigned int類型的數(shù)據(jù).
就通過(guò)一個(gè)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?cái)?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(gè)字符串(實(shí)際上是類似于c結(jié)構(gòu)體的字節(jié)流),可以通過(guò) socket.send(ss)把這個(gè)字符串發(fā)送出去。
例子2:
import struct a=12.34# 將a變?yōu)槎M(jìn)制bytes=struct.pack(’i’,a)
此時(shí)bytes就是一個(gè)string字符串,字符串按字節(jié)同a的二進(jìn)制存儲(chǔ)內(nèi)容相同。
再進(jìn)行反操作,現(xiàn)有二進(jìn)制數(shù)據(jù)bytes,(其實(shí)就是字符串),將它反過(guò)來(lái)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(gè)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(shí)的bytes就是二進(jìn)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(dāng)我們需要時(shí)可以再讀出來(lái),bytes=binfile.read()
再通過(guò)struct.unpack()解碼成python變量:
a,b,c,d=struct.unpack(’5s6sif’,bytes)
’5s6sif’這個(gè)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(gè)字符的字符串,2i,表示2個(gè)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(duì)應(yīng)。
注意:二進(jìn)制文件處理時(shí)會(huì)碰到的問(wèn)題
我們使用處理二進(jìn)制文件時(shí),需要用如下方法:
binfile=open(filepath,’rb’) #讀二進(jìn)制文件 binfile=open(filepath,’wb’) #寫二進(jìn)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(gè)地方:
第一,使用’r’的時(shí)候如果碰到’0x1A’,就會(huì)視為文件結(jié)束,這就是EOF。使用’rb’則不存在這個(gè)問(wèn)題。即,如果你用二進(jìn)制寫入再用文本讀出的話,如果其中存在’0X1A’,就只會(huì)讀出文件的一部分。使用’rb’的時(shí)候會(huì)一直讀到文件末尾。
第二,對(duì)于字符串x=’abcndef’,我們可用len(x)得到它的長(zhǎng)度為7,n我們稱之為換行符,實(shí)際上是’0X0A’。當(dāng)我們用’w’即文本方式寫的時(shí)候,在windows平臺(tái)上會(huì)自動(dòng)將’0X0A’變成兩個(gè)字符’0X0D’,’0X0A’,即文件長(zhǎng)度實(shí)際上變成8.。當(dāng)用’r’文本方式讀取時(shí),又自動(dòng)的轉(zhuǎn)換成原來(lái)的換行符。如果換成’wb’二進(jìn)制方式來(lái)寫的話,則會(huì)保持一個(gè)字符不變,讀取時(shí)也是原樣讀取。所以如果用文本方式寫入,用二進(jìn)制方式讀取的話,就要考慮這多出的一個(gè)字節(jié)了。’0X0D’又稱回車符。linux下不會(huì)變。因?yàn)閘inux只使用’0X0A’來(lái)表示換行。
以上就是Python使用struct處理二進(jìn)制(pack和unpack用法)的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于python struct處理二進(jìn)制的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章!
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