python3中的struct模块使用

2023-01-31 02:01:33 struct 模块 python3

软硬件环境

  • python3
  • struct

简介

struct是python(包括版本2和3)中的内建模块,它用来在C语言中的结构体与Python中的字符串之间进行转换,数据一般来自文件或者网络

常用方法

struct模块中的函数

函数returnexplain
pack(fmt,v1,v2…)string按照给定的格式(fmt),把数据转换成字符串(字节流),并将该字符串返回.
pack_into(fmt,buffer,offset,v1,v2…)None按照给定的格式(fmt),将数据转换成字符串(字节流),并将字节流写入以offset开始的buffer中.(buffer为可写的缓冲区,可用array模块)
unpack(fmt,v1,v2…..)tuple按照给定的格式(fmt)解析字节流,并返回解析结果
pack_from(fmt,buffer,offset)tuple按照给定的格式(fmt)解析以offset开始的缓冲区,并返回解析结果
calcsize(fmt)size of fmt计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存,注意对齐方式
struct.pack(fmt,v1,v2,…)

返回的是一个字符串,是参数按照fmt数据格式组合而成。

struct.unpack(fmt,string)

按照给定数据格式解开(通常都是由struct.pack进行打包)数据,返回值是一个tuple


对齐方式

为了同c中的结构体交换数据,还要考虑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

CharacterByte orderSizeAlignment
@(默认)本机本机本机,凑够4字节
=本机标准none,按原字节数
<小端标准none,按原字节数
>大端标准none,按原字节数
!network(大端)标准none,按原字节数

如果不懂大小端,见大小端参考网址.

FORMatC TypePython typeStandard sizeNotes
xpad byteno value  
ccharstring of length 11 
bsigned charinteger1(3)
Bunsigned charinteger1(3)
?_Boolbool1(1)
hshortinteger2(3)
Hunsigned shortinteger2(3)
iintinteger4(3)
Iunsigned intinteger4(3)
llonginteger4(3)
Lunsigned longinteger4(3)
qlong longinteger8(2), (3)
Qunsigned long longinteger8(2), (3)
ffloatfloat4(4)
ddoublefloat8(4)
schar[]string  
pchar[]string  
Pvoid *integer (5), (3)

实例

理论性的东西看起来都比较枯燥,来个实例代码就容易理解多了。本例来实现往一个2进制文件中按照某种特定格式写入数据,之后再将它读出。相信通过这个理例子,你就能基本掌握struct的使用。

# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'djstava'

'''
数据格式为
姓名 年龄 性别   职业
lily 18  female teacher
'''

import os
import struct

fp = open('test.bin','wb')

# 按照上面的格式将数据写入文件中
# 这里如果string类型的话,在pack函数中就需要encode('utf-8')
name = b'lily'
age = 18
sex = b'female'
job = b'teacher'

# int类型占4个字节
fp.write(struct.pack('4si6s7s', name,age,sex,job))
fp.flush()
fp.close()

# 将文件中写入的数据按照格式读取出来
fd = open('test.bin','rb')
# 21 = 4 + 4 + 6 + 7
print(struct.unpack('4si6s7s',fd.read(21)))
fd.close()
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运行上面的代码,可以看到读出的数据与写入的数据是完全一致的。

/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.5/bin/python3.5 /Users/djstava/Playground/flaskPy/test.py
(b'lily', 18, b'female', b'teacher')

Process finished with exit code 0

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