简单介绍Python中的struct模块


Posted in Python onApril 28, 2015

准确地讲,Python没有专门处理字节的数据类型。但由于str既是字符串,又可以表示字节,所以,字节数组=str。而在C语言中,我们可以很方便地用struct、union来处理字节,以及字节和int,float的转换。

在Python中,比方说要把一个32位无符号整数变成字节,也就是4个长度的str,你得配合位运算符这么写:

>>> n = 10240099
>>> b1 = chr((n & 0xff000000) >> 24)
>>> b2 = chr((n & 0xff0000) >> 16)
>>> b3 = chr((n & 0xff00) >> 8)
>>> b4 = chr(n & 0xff)
>>> s = b1 + b2 + b3 + b4
>>> s
'\x00\x9c@c'

非常麻烦。如果换成浮点数就无能为力了。

好在Python提供了一个struct模块来解决str和其他二进制数据类型的转换。

struct的pack函数把任意数据类型变成字符串:

>>> import struct
>>> struct.pack('>I', 10240099)
'\x00\x9c@c'

pack的第一个参数是处理指令,'>I'的意思是:

>表示字节顺序是big-endian,也就是网络序,I表示4字节无符号整数。

后面的参数个数要和处理指令一致。

unpack把str变成相应的数据类型:

>>> struct.unpack('>IH', '\xf0\xf0\xf0\xf0\x80\x80')
(4042322160, 32896)

根据>IH的说明,后面的str依次变为I:4字节无符号整数和H:2字节无符号整数。

所以,尽管Python不适合编写底层操作字节流的代码,但在对性能要求不高的地方,利用struct就方便多了。

struct模块定义的数据类型可以参考Python官方文档:

https://docs.python.org/2/library/struct.html#format-characters

Windows的位图文件(.bmp)是一种非常简单的文件格式,我们来用struct分析一下。

首先找一个bmp文件,没有的话用“画图”画一个。

读入前30个字节来分析:

>>> s = '\x42\x4d\x38\x8c\x0a\x00\x00\x00\x00\x00\x36\x00\x00\x00\x28\x00\x00\x00\x80\x02\x00\x00\x68\x01\x00\x00\x01\x00\x18\x00'

BMP格式采用小端方式存储数据,文件头的结构按顺序如下:

两个字节:'BM'表示Windows位图,'BA'表示OS/2位图;
一个4字节整数:表示位图大小;
一个4字节整数:保留位,始终为0;
一个4字节整数:实际图像的偏移量;
一个4字节整数:Header的字节数;
一个4字节整数:图像宽度;
一个4字节整数:图像高度;
一个2字节整数:始终为1;
一个2字节整数:颜色数。

所以,组合起来用unpack读取:

>>> struct.unpack('<ccIIIIIIHH', s)
('B', 'M', 691256, 0, 54, 40, 640, 360, 1, 24)

结果显示,'B'、'M'说明是Windows位图,位图大小为640x360,颜色数为24。

请编写一个bmpinfo.py,可以检查任意文件是否是位图文件,如果是,打印出图片大小和颜色数。

Python 相关文章推荐
Python简单计算文件夹大小的方法
Jul 14 Python
Python实现列表转换成字典数据结构的方法
Mar 11 Python
Python3导入自定义模块的三种方法详解
Apr 13 Python
解决Python 爬虫URL中存在中文或特殊符号无法请求的问题
May 11 Python
Python操作Sql Server 2008数据库的方法详解
May 17 Python
python库lxml在linux和WIN系统下的安装
Jun 24 Python
ActiveMQ:使用Python访问ActiveMQ的方法
Jan 30 Python
numpy.where() 用法详解
May 27 Python
解决python调用自己文件函数/执行函数找不到包问题
Jun 01 Python
python boto和boto3操作bucket的示例
Oct 30 Python
python实现批量提取指定文件夹下同类型文件
Apr 05 Python
拒绝盗图!教你怎么用python给图片加水印
Jun 04 Python
在Python中使用base64模块处理字符编码的教程
Apr 28 #Python
使用Python的内建模块collections的教程
Apr 28 #Python
进一步探究Python中的正则表达式
Apr 28 #Python
在Python程序中实现分布式进程的教程
Apr 28 #Python
浅析Python多线程下的变量问题
Apr 28 #Python
python实现向ppt文件里插入新幻灯片页面的方法
Apr 28 #Python
Python实现对PPT文件进行截图操作的方法
Apr 28 #Python
You might like
PHP中的正规表达式(一)
2006/10/09 PHP
PHP中防止SQL注入方法详解
2014/12/25 PHP
PHP实现简单实用的分页类代码
2016/04/08 PHP
怎么用javascript进行拖拽
2006/07/20 Javascript
javascript 贪吃蛇实现代码
2008/11/22 Javascript
javascript prototype 原型链
2009/03/12 Javascript
json-lib出现There is a cycle in the hierarchy解决办法
2010/02/24 Javascript
基于jquery的bankInput银行卡账号格式化
2012/08/22 Javascript
Node.js中安全调用系统命令的方法(避免注入安全漏洞)
2014/12/05 Javascript
跟我学习javascript的基本类型和引用类型
2015/11/16 Javascript
深入php面向对象、模式与实践
2016/02/16 Javascript
Bootstrap组件学习之导航、标签、面包屑导航(精品)
2016/05/17 Javascript
JavaScript与java语言有什么不同
2016/09/22 Javascript
layui实现数据表格点击搜索功能
2020/03/26 Javascript
js正则匹配多个全部数据问题
2019/12/20 Javascript
如何使用jQuery操作Cookies方法解析
2020/09/08 jQuery
天翼开放平台免费短信验证码接口使用实例
2013/12/18 Python
django接入新浪微博OAuth的方法
2015/06/29 Python
Python使用tablib生成excel文件的简单实现方法
2016/03/16 Python
Python实现数据库并行读取和写入实例
2017/06/09 Python
Python实现抓取网页生成Excel文件的方法示例
2017/08/05 Python
python ansible服务及剧本编写
2017/12/29 Python
Python管理Windows服务小脚本
2018/03/12 Python
Python笔试面试题小结
2019/09/07 Python
Python操作Mongodb数据库的方法小结
2019/09/10 Python
Tensorflow训练模型越来越慢的2种解决方案
2020/02/07 Python
基于python实现FTP文件上传与下载操作(ftp&amp;sftp协议)
2020/04/01 Python
HTML5 语音搜索只需一句代码
2013/01/03 HTML / CSS
伦敦一卡通:The London Pass
2018/11/30 全球购物
什么叫做SQL注入,如何防止
2016/10/04 面试题
2013年大学生的自我鉴定
2013/10/24 职场文书
军校制空专业毕业生自我鉴定
2013/11/16 职场文书
教师档案管理制度
2014/01/23 职场文书
小班重阳节活动方案
2014/02/08 职场文书
幼儿园2016年感恩节活动总结
2016/04/01 职场文书
详解redis分布式锁的这些坑
2021/05/19 Redis