Python使用struct處理二進位的方法詳解

巴扎黑
發布: 2017-09-13 10:05:34
原創
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Python使用struct處理二進制的實例詳解

有Python使用struct處理二進制的實例詳解

    有的時候需要用python處理二進位數據,例如,存取文件,socket操作時.這時候,可以使用python的struct模組來完成.可以用struct來處理c語言中的結構體. 
  • struct模組中最重要的三個函數是pack(), unpack(), calcsize()

  • pack(fmt, v1, v2, ...)     依照給定的格式(fmt),將資料封裝成字串(其實是類似c結構體的位元組流)

  • unpack(fmt, string)       依照給定的格式(fmt)解析位元組流string,而回傳解析出來的tuple


    mt

  • ize( )                 計算給定的格式(fmt)使用多少位元組的記憶體 


struct中所支援的格式Pythonpad byteno value signed charinteger1Bunsigned charinteger1?_Bool eger2Hunsigned shortinteger2iintinteger4IsignorolLqlongfloatfloatdoublefloat81pchar[] string1Pvoid *long有一個數字,表示個數注4.P用來轉換一個指針,其長度和機器字長相關為了同c中的結構體交換數據,還要考慮有的c或c++編譯器使用了字節對齊,通常是以4個位元組為單位的32位元系統,故而struct根據本地機器位元組順序轉換.可以用格式中的第一個字元來改變對齊方式.定義如下: CharacterByte orderSize and alignment@nativenativestandard        以原始位元組數
little-endianstandard        依原位元組數
位元組數 x
1 c char
long integer 4
unsigned long long 4
long q 長unsigned long long
8 f float
4 d double
8double
注3.s格式表示一定長度的字串,4s表示長度為4的字串,但是p表示的是pascal字串注5.最後一個可以用來表示指標類型的,佔4個位元組


>

big-endian.
network (= big-endian)

standard       按原位元組數

使用方法是放在fmt的第一個位置,就像'@5s6sif' 

示例一:

例如有一個結構體


例如有一個結構體

的結構體數據,存在字串s中,現在需要把它解析出來,可以使用unpack()函數.


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

上面的格式字串中,!表示我們要使用網絡字節順序解析,因為我們的資料是從網路接收到的,在網路上傳送的時候它是網路位元組順序的.後面的H表示一個unsigned short的id,4s表示4位元組長的字串,2I表示有兩個unsigned int型別的資料.

就通過一個unpack,現在id, tag, version, count裡已經保存好我們的資訊了.

同樣,也可以很方便的把本地資料再pack成struct格式.


import struct id, tag, version, count = struct.unpack("!H4s2I", s)
登入後複製

pack函數就把id, tag, version, count按照指定的格式轉換成了結構體Header,ss現在是一個字符串(實際上是類似於c結構體的字節流),可以透過socket.send(ss)把這個字串發送出去.

示例二:


ss = struct.pack("!H4s2I", id, tag, version, count);
登入後複製

示例二:



import struct
a=12.34
#将a变为二进制
bytes=struct.pack('i',a)
登入後複製

示例二:



a,=struct.unpack('i',bytes)
登入後複製

示例二:


bytes=struct.pack('i',a)
登入後複製

示例二:


a,=struct.unpack('i',bytes) 或者 (a,)=struct.unpack('i',bytes)
登入後複製

示例二:
我此時bytes 。

再進行反操作

現有二進位資料bytes,(其實就是字串),將它反過來轉換成python的資料型別:


a='hello'
b='world!'
c=2
d=45.123
bytes=struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)
登入後複製

所以如果只有一個變數的話:


a,b,c,d=struct.unpack('5s6sif',bytes)
登入後複製

那麼,解碼的時候需要這樣


binfile=open(filepath,'rb')  读二进制文件

binfile=open(filepath,'wb')  写二进制文件
登入後複製
如果直接用a=struct.unpack('i'bytes),那麼) ,是一個tuple而不是原來的浮點數了。

如果是由多個資料構成的,可以這樣:


rrreee

此時的bytes就是二進位形式的資料了,可以直接寫入檔案如binfile.write(bytes)

我們需要時可以再唸出來,bytes=binfile.read()

🎜再透過struct.unpack()解碼成python變數🎜🎜🎜🎜🎜rrreee🎜'5s6sif'這個叫做fmt,就是格式化字串,由稱為fmt,就是格式化字串,由由來格式化字串數字加字元構成,5s表示佔5個字元的字串,2i,表示2個整數等等,下面是可用的字元及類型,ctype表示可以與python中的類型一一對應。 🎜🎜🎜注意:二進位檔案處理時會碰到的問題🎜🎜🎜🎜我們使用處理二進位檔案時,需要如下方法🎜🎜🎜🎜rrreee🎜那麼和binfile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',就會視為文件結束,這就是EOF。使用'rb'則不存在這個問題。即,如果你用二進位寫入再用文字讀出的話,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結尾。 🎜🎜第二,對於字串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'即文字方式寫的時候,在windows平台上會自動將'0X0A'變成兩個字元'0X0D','0X0A',即檔案長度實際上變成8.。當用'r'文字方式讀取時,又自動的轉換成原來的換行符。如果換成'wb'二進位方式來寫的話,則會保持一個字元不變,讀取時也是原樣讀取。所以如果用文字方式寫入,用二進位方式讀取的話,就要考慮這多出的一個位元組了。 '0X0D'又稱回車符。 linux下不會變。因為linux只使用'0X0A'來表示換行。 🎜

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