python struct

时间 2019-12-20

标签 python struct 栏目 Python 繁體版

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python中的struct主要是用来处理C结构数据的，读入时先转换为Python的字符串类型，而后再转换为Python的结构化类型，好比元组(tuple)啥的~。通常输入的渠道来源于文件或者网络的二进制流。python

1.struct.pack()和struct.unpack()

在转化过程当中，主要用到了一个格式化字符串(format strings)，用来规定转化的方法和格式。小程序

下面来谈谈主要的方法：网络

1.1 struct.pack(fmt,v1,v2,.....)

　　将v1,v2等参数的值进行一层包装，包装的方法由fmt指定。被包装的参数必须严格符合fmt。最后返回一个包装后的字符串。函数

1.2 struct.unpack(fmt,string)

　　顾名思义，解包。好比pack打包，而后就能够用unpack解包了。返回一个由解包数据(string)获得的一个元组(tuple), 即便仅有一个数据也会被解包成元组。其中len(string) 必须等于 calcsize(fmt)，这里面涉及到了一个calcsize函数。struct.calcsize(fmt)：这个就是用来计算fmt格式所描述的结构的大小。spa

　格式字符串(format string)由一个或多个格式字符(format characters)组成，对于这些格式字符的描述参照Python manual以下:code

Format	c Type	Python	Note
x	pad byte	no value
c	char	string of length 1
b	signedchar	integer
B	unsignedchar	integer
?	_Bool	bool	(1)
h	short	integer
H	unsignedshort	integer
i	int	integer
I	unsignedint	integer or long
l	long	integer
L	unsignedlong	long
q	longlong	long	(2)
Q	unsignedlonglong	long	(2)
f	float	float
d	double	float
s	char[]	string
p	char[]	string
P	void*	long

2.代码示例

 
      import  
      struct  
     
 
      # native byteorder  
     
 
      buffer  
      =  
      struct.pack( 
      "ihb" 
      ,  
      1 
      ,  
      2 
      ,  
      3 
      )  
     
 
      print  
      repr 
      ( 
      buffer 
      )  
     
 
      print  
      struct.unpack( 
      "ihb" 
      ,  
      buffer 
      )  
     
 
      # data from a sequence, network byteorder  
     
 
      data  
      =  
      [ 
      1 
      ,  
      2 
      ,  
      3 
      ]  
     
 
      buffer  
      =  
      struct.pack( 
      "!ihb" 
      ,  
      * 
      data) 
     
 
      print  
      repr 
      ( 
      buffer 
      )  
     
 
      print  
      struct.unpack( 
      "!ihb" 
      ,  
      buffer 
      ) 
     

         
     
 
      Output: 
     
 
      '\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03' 
     
 
      ( 
      1 
      ,  
      2 
      ,  
      3 
      ) 
     
 
      '\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03' 
     
 
      ( 
      1 
      ,  
      2 
      ,  
      3 
      ) 
     

首先将参数1,2,3打包，打包前1,2,3明显属于python数据类型中的integer,pack后就变成了C结构的二进制串，转成 python的string类型来显示就是　　'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'。因为本机是小端('little- endian',关于大端和小端的区别请参照这里, 故而高位放在低地址段。i 表明C struct中的int类型，故而本机占4位，1则表示为01000000;h 表明C struct中的short类型，占2位，故表示为0200;同理b 表明C struct中的signed char类型，占1位，故而表示为03。orm

其余结构的转换也相似，有些特别的能够参考官方文档的Manual。内存

在Format string 的首位，有一个可选字符来决定大端和小端，列表以下：ci


@	native	native
=	native	standard
<	little-endian	standard
>	big-endian	standard
!	network (= big-endian)	standard

若是没有附加，默认为@，即便用本机的字符顺序(大端or小端)，对于C结构的大小和内存中的对齐方式也是与本机相一致的(native)，好比有的机器integer为2位而有的机器则为四位;有的机器内存对其位四位对齐，有的则是n位对齐(n未知，我也不知道多少)。文档

还有一个标准的选项，被描述为：若是使用标准的，则任何类型都无内存对齐。

好比刚才的小程序的后半部分，使用的format string中首位为！，即为大端模式标准对齐方式，故而输出的为'\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03'，其中高位本身就被放在内存的高地址位了。