xajh32y 发表于 2017-5-5 11:00:50

python中用struct模块处理二进制数据(转)

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python中用struct模块处理二进制数据(转)










  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()

pack(fmt, v1, v2, ...)    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)
unpack(fmt, string)       按照给定的格式(fmt)解析字节流string,返回解析出来的tuple
calcsize(fmt)             计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存

  struct中支持的格式如下表:
  



> 格式
c类型
python类型


> x
char
无(表示填充字节)


> c
char
长度为1的字符串


> b
signed char
integer


> B
unsigned char
integer


> h
short
integer


> H
unsigned short
integer


> i
int
integer


> I
unsigned int
long


> l
long
integer


> L
unsigned long
long


> q
long long
long


> Q
unsigned long long
long


> f
float
float


> d
double
float


> s
char[]
string


> p
char[]
string


> P
void*
integer


  注1.q和Q只在机器支持64位操作时有意思

注2.每个格式前可以有一个数字,表示个数

注3.s格式表示一定长度的字符串,4s表示长度为4的字符串,但是p表示的是pascal字符串

注4.P用来转换一个指针,其长度和机器字长相关
  默认情况下struct根据本地机器字节顺序转换.不过可以用格式中的第一个字符来改变对齐方式.定义如下:
  



> 字符
字节顺序
长度和对齐方式


> @
native
native


> =
native
standard


> <
little-endian
standard


> >
big-endian
standard


> !
network (= big-endian)
standard


  有了struct,我们就可以很容易操作二进制数据了.
  比如有一个结构体:

struct Header
{
unsigned short id;
char 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.
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