Python使用struct处理二进制的实例详解

Python使用struct处理二进制的实例详解

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：

Format	C Type	Python	字节数
x	pad byte	no value	1
c	char	string of length 1	1
b	signed char	integer	1
B	unsigned char	integer	1
?	_Bool	bool	1
h	short	integer	2
H	unsigned short	integer	2
i	int	integer	4
I	unsigned int	integer or long	4
l	long	integer	4
L	unsigned long	long	4
q	long long	long	8
Q	unsigned long long	long	8
f	float	float	4
d	double	float	8
s	char[]	string	1
p	char[]	string	1
P	void *	long

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
注5.最后一个可以用来表示指针类型的，占4个字节

为了同c中的结构体交换数据，还要考虑有的c或c++编译器使用了字节对齐，通常是以4个字节为单位的32位系统，故而struct根据本地机器字节顺序转换.可以用格式中的第一个字符来改变对齐方式.定义如下：

Character	Byte order	Size and alignment
@	native	native            凑够4个字节
=	native	standard        按原字节数
<	little-endian	standard        按原字节数
>	big-endian	standard       按原字节数
!	network (= big-endian)	standard       按原字节数

使用方法是放在fmt的第一个位置，就像'@5s6sif' 

示例一：

比如有一个结构体

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.

示例二：

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：

a,=struct.unpack('i',bytes)

注意，unpack返回的是tuple

所以如果只有一个变量的话：

bytes=struct.pack('i',a)

那么，解码的时候需要这样

a,=struct.unpack('i',bytes) 或者 (a,)=struct.unpack('i',bytes)

如果直接用a=struct.unpack('i',bytes)，那么 a=(12.34,) ，是一个tuple而不是原来的浮点数了。

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。

 如有疑问请留言或者到本站社区交流讨论，感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

# Python使用struct处理二进制  # Python  # 处理二进制  # struct处理二进制  # Python使用struct库的用法小结  # Python使用struct处理二进制(pack和unpack用法)  # python中struct模块之字节型数据的处理方法  # Python标准库笔记struct模块的使用  # Python内建模块struct实例详解  # 解决Python3 struct报错argument for &apo  # 按原  # 的是  # 是一个  # 可以用  # 可以使用  # 当我们  # 转换成  # 类似于  # 需要用  # 长度为  # 就会  # 有两个  # 二进制数  # 成了  # 放在  # 就像  # 第一个  # 多个  # 换行符  # 浮点 

相关文章： c++怎么实现高并发下的无锁队列_c++ std::atomic原子变量与CAS操作【详解】  三星网站视频制作教程下载,三星w23网页如何全屏？  阿里云网站制作公司,阿里云快速搭建网站好用吗？  如何获取开源自助建站系统免费下载链接？  教学网站制作软件,学习*后期制作的网站有哪些？  家庭建站与云服务器建站，如何选择更优？  外贸公司网站制作,外贸网站建设一般有哪些步骤？  如何通过宝塔面板实现本地网站访问？  python的本地网站制作,如何创建本地站点？  如何解决ASP生成WAP建站中文乱码问题？  建站之星展会模版如何一键下载生成？  道歉网站制作流程,世纪佳缘致歉小吴事件，相亲网站身份信息伪造该如何稽查？  安徽网站建设与外贸建站服务专业定制方案  零服务器AI建站解决方案：快速部署与云端平台低成本实践  如何用5美元大硬盘VPS安全高效搭建个人网站？  如何在万网自助建站中设置域名及备案？  定制建站流程步骤详解：一站式方案设计与开发指南  如何在云主机上快速搭建多站点网站？  建站之星如何助力网站排名飙升？揭秘高效技巧  c++怎么编写动态链接库dll_c++ __declspec(dllexport)导出与调用【方法】  建站上市公司网站建设方案与SEO优化服务定制指南  建站主机如何选？高性价比方案全解析  平台云上自助建站如何快速打造专业网站？  如何快速打造个性化非模板自助建站？  如何快速搭建高效简练网站？  如何高效配置IIS服务器搭建网站？  php8.4新语法match怎么用_php8.4match表达式替代switch【方法】  如何通过云梦建站系统实现SEO快速优化？  如何用y主机助手快速搭建网站？  标准网站视频模板制作软件,现在有哪个网站的视频编辑素材最齐全的，背景音乐、音效等？  视频网站app制作软件,有什么好的视频聊天网站或者软件？  建站VPS推荐：2025年高性能服务器配置指南  建站之星如何配置系统实现高效建站？  如何在搬瓦工VPS快速搭建网站？  建站之星如何开启自定义404页面避免用户流失？  如何快速生成ASP一键建站模板并优化安全性？  建站主机核心功能解析：服务器选择与网站搭建流程指南  深入理解Android中的xmlns:tools属性  代刷网站制作软件,别人代刷火车票靠谱吗？  建站之星2.7模板快速切换与批量管理功能操作指南  专业网站制作服务公司,有哪些网站可以免费发布招聘信息？  如何快速生成橙子建站落地页链接？  如何制作网站标识牌,动态网站如何制作（教程）？  如何用IIS7快速搭建并优化网站站点？  5种Android数据存储方式汇总  英语简历制作免费网站推荐,如何将简历翻译成英文？  建站ABC备案流程中有哪些关键注意事项？  如何选择美橙互联多站合一建站方案？  北京网站制作的公司有哪些,北京白云观官方网站？  打鱼网站制作软件,波克捕鱼官方号怎么注册？