Python使用struct處理二進制(pack和unpack用法)

有的時候需要用python處理二進制數據，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語言中的結構體.

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

# 按照給定的格式(fmt)，把數據封裝成字符串(實際上是類似于c結構體的字節流)pack(fmt, v1, v2, ...) # 按照給定的格式(fmt)解析字節流string，返回解析出來的tupleunpack(fmt, string) # 計算給定的格式(fmt)占用多少字節的內存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：

結構體如下：

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構體數據，存在字符串s中，現在需要把它解析出來，可以使用unpack()函數：

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

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

就通過一個unpack，現在id, tag, version, count里已經保存好我們的信息了.

同樣，也可以很方便的把本地數據再pack成struct格式：

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

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(實際上是類似于c結構體的字節流)，可以通過 socket.send(ss)把這個字符串發送出去。

例子2：

import struct a=12.34# 將a變為二進制bytes=struct.pack(’i’,a)

此時bytes就是一個string字符串，字符串按字節同a的二進制存儲內容相同。

再進行反操作，現有二進制數據bytes，（其實就是字符串），將它反過來轉換成python的數據類型：

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

如果是由多個數據構成的，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據了，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，由數字加字符構成，5s表示占5個字符的字符串，2i，表示2個整數等等，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了?！?X0D’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)的詳細內容，更多關于python struct處理二進制的資料請關注好吧啦網其它相關文章！