首页 后端开发 Python教程 Python实现Linux命令xxd -i功能

Python实现Linux命令xxd -i功能

Jun 10, 2016 pm 03:05 PM

一. Linux xxd -i功能

Linux系统xxd命令使用二进制或十六进制格式显示文件内容。若未指定outfile参数,则将结果显示在终端屏幕上;否则输出到outfile中。详细的用法可参考linux命令xxd。

本文主要关注xxd命令-i选项。使用该选项可输出以inputfile为名的C语言数组定义。例如,执行echo 12345 > test和xxd -i test命令后,输出为:

unsigned char test[] = {
0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x0a
};
unsigned int test_len = 6;
登录后复制

可见,数组名即输入文件名(若有后缀名则点号替换为下划线)。注意,0x0a表示换行符LF,即'\n'。

二. xxd -i常见用途

当设备没有文件系统或不支持动态内存管理时,有时会将二进制文件(如引导程序和固件)内容存储在C代码静态数组内。此时,借助xxd命令就可自动生成版本数组。举例如下:

1) 使用Linux命令xdd将二进制文件VdslBooter.bin转换为16进制文件DslBooter.txt:

xxd -i < VdslBooter.bin > DslBooter.txt

其中,'-i'选项表示输出为C包含文件的风格(数组方式)。重定向符号'<'将VdslBooter.bin文件内容重定向到标准输入,该处理可剔除数组声明和长度变量定义,使输出仅包含16进制数值。

2) 在C代码源文件内定义相应的静态数组:

static const uint8 bootImageArray[] = {
#include " ../../DslBooter.txt"
};
TargetImage bootImage = {
(uint8 *) bootImageArray,
sizeof(bootImageArray) / sizeof(bootImageArray[0])
};
登录后复制

编译源码时,DslBooter.txt文件的内容会自动展开到上述数组内。通过巧用#include预处理指令,可免去手工拷贝数组内容的麻烦。

三. 类xxd -i功能的Python实现

本节将使用Python2.7语言实现类似xxd -i的功能。

因为作者处于学习阶段,代码中存在许多写法不同但功能相同或相近的地方,旨在提供不同的语法参考,敬请谅解。

首先,请看一段短小却完整的程序(保存为xddi.py):

#!/usr/bin/python
#coding=utf-8
#判断是否C语言关键字
CKeywords = ("auto", "break", "case", "char", "const", "continue", "default",
"do","double","else","enum","extern","float","for",
"goto","if","int","long","register","return","short",
"signed","static","sizeof","struct","switch","typedef","union",
"unsigned","void","volatile","while", "_Bool") #_Bool为C99新关键字
def IsCKeywords(name):
for x in CKeywords:
if cmp(x, name) == 0:
return True
return False
if __name__ == '__main__':
print IsCKeywords('const')
#Xxdi()
登录后复制

这段代码判断给定的字符串是否为C语言关键字。在Windows系统cmd命令提示符下输入E:\PyTest>python xxdi.py,执行结果为True。

接下来的代码片段将省略头部的脚本和编码声明,以及尾部的'main'段。

生成C数组前,应确保数组名合法。C语言标识符只能由字母、数字和下划线组成,且不能以数字开头。此外,关键字不能用作标识符。所有,需要对非法字符做处理,其规则参见代码注释:

import re
def GenerateCArrayName(inFile):
#字母数字下划线以外的字符均转为下划线
#'int $=5;'的定义在Gcc 4.1.2可编译通过,但此处仍视为非法标识符
inFile = re.sub('[^0-9a-zA-Z\_]', '_', inFile) #'_'改为''可剔除非法字符
#数字开头加双下划线
if inFile[0].isdigit() == True:
inFile = '__' + inFile
#若输入文件名为C语言关键字,则将其大写并加下划线后缀作为数组名
#不能仅仅大写或加下划线前,否则易于用户自定义名冲突
if IsCKeywords(inFile) is True:
inFile = '%s_' %inFile.upper()
return inFile
登录后复制

以print GenerateCArrayName('1a$if1#1_4.txt')执行时,入参字符串将被转换为__1a_if1_1_4_txt。类似地,_Bool被转换为_BOOL_。

为了尽可能模拟Linux命令风格,还需提供命令行选项和参数。解析模块选用optionparser,其用法详见python命令行解析。类xxd -i功能的命令行实现如下:

#def ParseOption(base, cols, strip, inFile, outFile):
def ParseOption(base = 16, cols = 12, strip = False, inFile = '', outFile = None):
from optparse import OptionParser
custUsage = '\n xxdi(.py) [options] inFile [outFile]'
parser = OptionParser(usage=custUsage)
parser.add_option('-b', '--base', dest='base',
help='represent values according to BASE(default:16)')
parser.add_option('-c', '--column', dest='col',
help='COL octets per line(default:12)')
parser.add_option('-s', '--strip', action='store_true', dest='strip',
help='only output C array elements')
(options, args) = parser.parse_args()
if options.base is not None:
base = int(options.base)
if options.col is not None:
cols = int(options.col)
if options.strip is not None:
strip = True
if len(args) == 0:
print 'No argument, at least one(inFile)!\nUsage:%s' %custUsage
if len(args) >= 1:
inFile = args[0]
if len(args) >= 2:
outFile = args[1]
return ([base, cols, strip], [inFile, outFile])
登录后复制

被注释掉的def ParseOption(...)原本是以下面的方式调用:

base = 16; cols = 12; strip = False; inFile = ''; outFile = ''
([base, cols, strip], [inFile, outFile]) = ParseOption(base,
cols, strip, inFile, outFile)
登录后复制

其意图是同时修改base、cols、strip等参数值。但这种写法非常别扭,改用缺省参数的函数定义方式,调用时只需要写ParseOption()即可。若读者知道更好的写法,望不吝赐教。

以-h选项调出命令提示,可见非常接近Linux风格:

E:\PyTest>python xxdi.py -h
Usage:
xxdi(.py) [options] inFile [outFile]
Options:
-h, --help show this help message and exit
-b BASE, --base=BASE represent values according to BASE(default:16)
-c COL, --column=COL COL octets per line(default:12)
-s, --strip only output C array elements
登录后复制

基于上述练习,接着完成本文的重头戏:

def Xxdi():
#解析命令行选项及参数
([base, cols, strip], [inFile, outFile]) = ParseOption()
import os
if os.path.isfile(inFile) is False:
print ''''%s' is not a file!''' %inFile
return
with open(inFile, 'rb') as file: #必须以'b'模式访问二进制文件
#file = open(inFile, 'rb') #Python2.5以下版本不支持with...as语法
#if True:
#不用for line in file或readline(s),以免遇'0x0a'换行
content = file.read()

#将文件内容"打散"为字节数组
if base is 16: #Hexadecimal
content = map(lambda x: hex(ord(x)), content)
elif base is 10: #Decimal
content = map(lambda x: str(ord(x)), content)
elif base is 8: #Octal
content = map(lambda x: oct(ord(x)), content)
else:
print '[%s]: Invalid base or radix for C language!' %base
return
#构造数组定义头及长度变量
cArrayName = GenerateCArrayName(inFile)
if strip is False:
cArrayHeader = 'unsigned char %s[] = {' %cArrayName
else:
cArrayHeader = ''
cArrayTailer = '};\nunsigned int %s_len = %d;' %(cArrayName, len(content))
if strip is True: cArrayTailer = ''
#print会在每行输出后自动换行
if outFile is None:
print cArrayHeader
for i in range(0, len(content), cols):
line = ', '.join(content[i:i+cols])
print ' ' + line + ','
print cArrayTailer
return
with open(outFile, 'w') as file:
#file = open(outFile, 'w') #Python2.5以下版本不支持with...as语法
#if True:
file.write(cArrayHeader + '\n')
for i in range(0, len(content), cols):
line = reduce(lambda x,y: ', '.join([x,y]), content[i:i+cols])
file.write(' %s,\n' %line)
file.flush()
file.write(cArrayTailer)
登录后复制

Python2.5以下版本不支持with...as语法,而作者调试所用的Linux系统仅装有Python2.4.3。因此,要在Linux系统中运行xddi.py,只能写为file = open(...。但这需要处理文件的关闭和异常,详见理解Python中的with…as…语法。注意,Python2.5中使用with...as语法时需要声明from __future__ import with_statement。

可通过platform.python_version()获取Python版本号。例如:

import platform
#判断Python是否为major.minor及以上版本
def IsForwardPyVersion(major, minor):
#python_version()返回'major.minor.patchlevel',如'2.7.11'
ver = platform.python_version().split('.')
if int(ver[0]) >= major and int(ver[1]) >= minor:
return True
return False
登录后复制

经过Windows和Linux系统双重检验后,Xddi()工作基本符合预期。以123456789ABCDEF.txt文件(内容为'123456789ABCDEF')为例,测试结果如下:

E:\PyTest>python xxdi.py -c 5 -b 2 -s 123456789ABCDEF.txt
[2]: Invalid base or radix for C language!
E:\Pytest>python xxdi.py -c 5 -b 10 -s 123456789ABCDEF.txt

49, 50, 51, 52, 53,
54, 55, 56, 57, 65,
66, 67, 68, 69, 70,
E:\PyTest>python xxdi.py -c 5 -b 10 123456789ABCDEF.txt
unsigned char __123456789ABCDEF_txt[] = {
49, 50, 51, 52, 53,
54, 55, 56, 57, 65,
66, 67, 68, 69, 70,
};
unsigned int __123456789ABCDEF_txt_len = 15;
E:\PyTest>python xxdi.py -c 5 -b 8 123456789ABCDEF.txt
unsigned char __123456789ABCDEF_txt[] = {
061, 062, 063, 064, 065,
066, 067, 070, 071, 0101,
0102, 0103, 0104, 0105, 0106,
};
unsigned int __123456789ABCDEF_txt_len = 15;
E:\PyTest>python xxdi.py 123456789ABCDEF.txt
unsigned char __123456789ABCDEF_txt[] = {
0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39, 0x41, 0x42, 0x43,
0x44, 0x45, 0x46,
};
unsigned int __123456789ABCDEF_txt_len = 15;
登录后复制

再以稍大的二级制文件为例,执行 python xxdi.py VdslBooter.bin booter.c后,booter.c文件内容如下(截取首尾):

unsigned char VdslBooter_bin[] = {
0xff, 0x31, 0x0, 0xb, 0xff, 0x3, 0x1f, 0x5a, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0,
//... ... ... ...
0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0xff, 0xff, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0,
0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0,
};
unsigned int VdslBooter_bin_len = 53588;
登录后复制

综上可见,作者实现的xxdi模块与Linux xxd -i功能非常接近,且各有优劣。xxdi优点在于对数组名合法性校验更充分(关键字检查),数组内容表现形式更丰富(8进制和10进制);缺点在于不支持重定向,且数值宽度不固定(如0xb和0xff)。当然,这些缺点并不难消除。例如,用'0x%02x'%val代替hex(val)即可控制输出位宽。只是,再加完善难免提高代码复杂度,也许会事倍功半。

以上所述是小编给大家介绍的Python实现Linux命令xxd -i功能,希望对大家以上帮助!

本站声明
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热AI工具

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

人工智能驱动的应用程序,用于创建逼真的裸体照片

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

用于从照片中去除衣服的在线人工智能工具。

Undress AI Tool

Undress AI Tool

免费脱衣服图片

Clothoff.io

Clothoff.io

AI脱衣机

AI Hentai Generator

AI Hentai Generator

免费生成ai无尽的。

热门文章

R.E.P.O.能量晶体解释及其做什么(黄色晶体)
3 周前 By 尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
R.E.P.O.最佳图形设置
3 周前 By 尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
R.E.P.O.如果您听不到任何人,如何修复音频
3 周前 By 尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌

热工具

记事本++7.3.1

记事本++7.3.1

好用且免费的代码编辑器

SublimeText3汉化版

SublimeText3汉化版

中文版,非常好用

禅工作室 13.0.1

禅工作室 13.0.1

功能强大的PHP集成开发环境

Dreamweaver CS6

Dreamweaver CS6

视觉化网页开发工具

SublimeText3 Mac版

SublimeText3 Mac版

神级代码编辑软件(SublimeText3)

如何解决Linux终端中查看Python版本时遇到的权限问题? 如何解决Linux终端中查看Python版本时遇到的权限问题? Apr 01, 2025 pm 05:09 PM

Linux终端中查看Python版本时遇到权限问题的解决方法当你在Linux终端中尝试查看Python的版本时,输入python...

我如何使用美丽的汤来解析HTML? 我如何使用美丽的汤来解析HTML? Mar 10, 2025 pm 06:54 PM

本文解释了如何使用美丽的汤库来解析html。 它详细介绍了常见方法,例如find(),find_all(),select()和get_text(),以用于数据提取,处理不同的HTML结构和错误以及替代方案(SEL)

Python中的数学模块:统计 Python中的数学模块:统计 Mar 09, 2025 am 11:40 AM

Python的statistics模块提供强大的数据统计分析功能,帮助我们快速理解数据整体特征,例如生物统计学和商业分析等领域。无需逐个查看数据点,只需查看均值或方差等统计量,即可发现原始数据中可能被忽略的趋势和特征,并更轻松、有效地比较大型数据集。 本教程将介绍如何计算平均值和衡量数据集的离散程度。除非另有说明,本模块中的所有函数都支持使用mean()函数计算平均值,而非简单的求和平均。 也可使用浮点数。 import random import statistics from fracti

如何使用TensorFlow或Pytorch进行深度学习? 如何使用TensorFlow或Pytorch进行深度学习? Mar 10, 2025 pm 06:52 PM

本文比较了Tensorflow和Pytorch的深度学习。 它详细介绍了所涉及的步骤:数据准备,模型构建,培训,评估和部署。 框架之间的关键差异,特别是关于计算刻度的

在Python中如何高效地将一个DataFrame的整列复制到另一个结构不同的DataFrame中? 在Python中如何高效地将一个DataFrame的整列复制到另一个结构不同的DataFrame中? Apr 01, 2025 pm 11:15 PM

在使用Python的pandas库时,如何在两个结构不同的DataFrame之间进行整列复制是一个常见的问题。假设我们有两个Dat...

如何使用Python创建命令行接口(CLI)? 如何使用Python创建命令行接口(CLI)? Mar 10, 2025 pm 06:48 PM

本文指导Python开发人员构建命令行界面(CLIS)。 它使用Typer,Click和ArgParse等库详细介绍,强调输入/输出处理,并促进用户友好的设计模式,以提高CLI可用性。

哪些流行的Python库及其用途? 哪些流行的Python库及其用途? Mar 21, 2025 pm 06:46 PM

本文讨论了诸如Numpy,Pandas,Matplotlib,Scikit-Learn,Tensorflow,Tensorflow,Django,Blask和请求等流行的Python库,并详细介绍了它们在科学计算,数据分析,可视化,机器学习,网络开发和H中的用途

解释Python中虚拟环境的目的。 解释Python中虚拟环境的目的。 Mar 19, 2025 pm 02:27 PM

文章讨论了虚拟环境在Python中的作用,重点是管理项目依赖性并避免冲突。它详细介绍了他们在改善项目管理和减少依赖问题方面的创建,激活和利益。

See all articles