Python使用struct处理二进制(pack和unpack用法)


Posted in Python onNovember 12, 2020

有的时候需要用python处理二进制数据,比如,存取文件,socket操作时.这时候,可以使用python的struct模块来完成.可以用 struct来处理c语言中的结构体.

struct模块中最重要的三个函数是pack(), unpack(), calcsize()

# 按照给定的格式(fmt),把数据封装成字符串(实际上是类似于c结构体的字节流)
pack(fmt, v1, v2, ...) 
 
# 按照给定的格式(fmt)解析字节流string,返回解析出来的tuple
unpack(fmt, string)  
 
# 计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存
calcsize(fmt)

上述fmt中,支持的格式为:

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的第一个位置,就像'@5s6sif'

例子1:

结构体如下:

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

通过socket.recv接收到了一个上面的结构体数据,存在字符串s中,现在需要把它解析出来,可以使用unpack()函数:

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

上面的格式字符串中,!表示我们要使用网络字节顺序解析,因为我们的数据是从网络中接收到的,在网络上传送的时候它是网络字节顺序的.后面的H表示 一个unsigned short的id,4s表示4字节长的字符串,2I表示有两个unsigned int类型的数据.

就通过一个unpack,现在id, tag, version, count里已经保存好我们的信息了.

同样,也可以很方便的把本地数据再pack成struct格式:

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

pack函数就把id, tag, version, count按照指定的格式转换成了结构体Header,ss现在是一个字符串(实际上是类似于c结构体的字节流),可以通过 socket.send(ss)把这个字符串发送出去。

例子2:

import struct
 
a=12.34

# 将a变为二进制
bytes=struct.pack('i',a)

此时bytes就是一个string字符串,字符串按字节同a的二进制存储内容相同。

再进行反操作,现有二进制数据bytes,(其实就是字符串),将它反过来转换成python的数据类型:

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

如果是由多个数据构成的,可以这样:

a='hello'
b='world!'
c=2
d=45.123

bytes=struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)
此时的bytes就是二进制形式的数据了,可以直接写入文件比如 binfile.write(bytes)

然后,当我们需要时可以再读出来,bytes=binfile.read()

再通过struct.unpack()解码成python变量:

a,b,c,d=struct.unpack('5s6sif',bytes)

'5s6sif'这个叫做fmt,就是格式化字符串,由数字加字符构成,5s表示占5个字符的字符串,2i,表示2个整数等等,下面是可用的字符及类型,ctype表示可以与python中的类型一一对应。

注意:二进制文件处理时会碰到的问题

我们使用处理二进制文件时,需要用如下方法:

binfile=open(filepath,'rb')  #读二进制文件
 
binfile=open(filepath,'wb') #写二进制文件

那么和binfile=open(filepath,'r')的结果到底有何不同呢?

不同之处有两个地方:

第一,使用'r'的时候如果碰到'0x1A',就会视为文件结束,这就是EOF。使用'rb'则不存在这个问题。即,如果你用二进制写入再用文本读出的话,如果其中存在'0X1A',就只会读出文件的一部分。使用'rb'的时候会一直读到文件末尾。

第二,对于字符串x='abc\ndef',我们可用len(x)得到它的长度为7,\n我们称之为换行符,实际上是'0X0A'。当我们用'w'即文本方式写的时候,在windows平台上会自动将'0X0A'变成两个字符'0X0D','0X0A',即文件长度实际上变成8.。当用'r'文本方式读取时,又自动的转换成原来的换行符。如果换成'wb'二进制方式来写的话,则会保持一个字符不变,读取时也是原样读取。所以如果用文本方式写入,用二进制方式读取的话,就要考虑这多出的一个字节了。'0X0D'又称回车符。linux下不会变。因为linux只使用'0X0A'来表示换行。

以上就是Python使用struct处理二进制(pack和unpack用法)的详细内容,更多关于python struct处理二进制的资料请关注三水点靠木其它相关文章!

Python 相关文章推荐
python实现猜数字游戏(无重复数字)示例分享
Mar 29 Python
基于asyncio 异步协程框架实现收集B站直播弹幕
Sep 11 Python
win10环境下python3.5安装步骤图文教程
Feb 03 Python
python实现k-means聚类算法
Feb 23 Python
为什么入门大数据选择Python而不是Java?
Mar 07 Python
Python嵌套列表转一维的方法(压平嵌套列表)
Jul 03 Python
python 字典中取值的两种方法小结
Aug 02 Python
Python初学者需要注意的事项小结(python2与python3)
Sep 26 Python
Python基于mysql实现学生管理系统
Feb 21 Python
使用GitHub和Python实现持续部署的方法
May 09 Python
pyqt5实现绘制ui,列表窗口,滚动窗口显示图片的方法
Jun 20 Python
解决Numpy中sum函数求和结果维度的问题
Dec 06 Python
python切割图片的示例
Nov 12 #Python
教你使用Sublime text3搭建Python开发环境及常用插件安装另分享Sublime text3最新激活注册码
Nov 12 #Python
Django执行源生mysql语句实现过程解析
Nov 12 #Python
Django Model层F,Q对象和聚合函数原理解析
Nov 12 #Python
在Python中字典按值排序的实现方法
Nov 12 #Python
Sublime Text3最新激活注册码分享适用2020最新版 亲测可用
Nov 12 #Python
通过代码简单了解django model序列化作用
Nov 12 #Python
You might like
实现php加速的eAccelerator dll支持文件打包下载
2007/09/30 PHP
无法在发生错误时创建会话,请检查 PHP 或网站服务器日志,并正确配置 PHP 安装(win+linux)
2012/05/05 PHP
php中用加号与用array_merge合并数组的区别深入分析
2013/06/03 PHP
Yii实现多数据库主从读写分离的方法
2014/12/29 PHP
PHP基础之输出缓冲区基本概念、原理分析
2019/06/19 PHP
js中的replace方法使用介绍
2013/10/28 Javascript
当json键为数字时的取值方法解析
2013/11/15 Javascript
js获取时间(本周、本季度、本月..)
2013/11/22 Javascript
jquery实现相册一下滑动两次的方法
2015/02/09 Javascript
nodejs调用cmd命令实现复制目录
2015/05/04 NodeJs
jQuery动态生成表格及右键菜单功能示例
2017/01/13 Javascript
JS实现针对给定时间的倒计时功能示例
2017/04/11 Javascript
微信小程序学习之数据处理详解
2017/07/05 Javascript
jQuery点击页面其他部分隐藏下拉菜单功能
2018/11/27 jQuery
小程序中canvas的drawImage方法参数使用详解
2019/07/04 Javascript
JavaScript中var的重要性实例分析
2019/07/09 Javascript
layui 数据表格 点击分页按钮 监听事件的实例
2019/09/02 Javascript
Bootstrap table 实现树形表格联动选中联动取消功能
2019/09/30 Javascript
Vue页面切换和a链接的本质区别详解
2019/11/12 Javascript
[48:48]完美世界DOTA2联赛PWL S3 Magama vs GXR 第一场 12.19
2020/12/24 DOTA
python实现的文件夹清理程序分享
2014/11/22 Python
Python实现简单拆分PDF文件的方法
2015/07/30 Python
Python 将RGB图像转换为Pytho灰度图像的实例
2017/11/14 Python
Python3一行代码实现图片文字识别的示例
2018/01/15 Python
python将每个单词按空格分开并保存到文件中
2018/03/19 Python
Python+OpenCV实现车牌字符分割和识别
2018/03/31 Python
python进阶之自定义可迭代的类
2019/08/20 Python
python实现ftp文件传输功能
2020/03/20 Python
keras自定义损失函数并且模型加载的写法介绍
2020/06/15 Python
美国美食礼品篮网站:Gourmet Gift Baskets
2019/12/15 全球购物
一名毕业生的自我鉴定
2013/12/04 职场文书
英语专业毕业生自荐信范文
2013/12/31 职场文书
大学生就业意向书范文
2014/04/01 职场文书
学生安全责任书模板
2014/07/25 职场文书
拾金不昧通报表扬范文
2015/05/05 职场文书
用Python提取PDF表格的方法
2021/04/11 Python