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	return	explain
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

Character	Byte order	Size	Alignment
@(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.

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)

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()

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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