Python內置庫struct

目錄

struct庫簡要說明

struct方法

struct.pack()

 struct.unpack()

struct.calcsize(format:str) 

format參數的用法

字節順序/大小/對齊

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struct庫簡要說明

  struct模塊提供了用於在字節字符串和Python原生數據類型之間轉換函數，比如數字和字符串，使用Python中的f.write()函數寫文件時，參數只能是字符串，操作純數字寫入時，不方便，這時候就輪到struct登場了。

        該模塊作用是完成Python數值和C語言結構體的Python字符串形式間的轉換。
這可以用於處理存儲在文件中或從網絡連接中存儲的二進制數據，以及其他數據源。

准確地講，Python沒有專門處理字節的數據類型。但由於b'str'可以表示字節，所以，字節數組＝二進制str。而在C語言中，我們可以很方便地用struct、union來處理字節，以及字節和int，float的轉換。

故提供一個庫來做轉換。

struct方法

pack(format, v1, v2, ...) -> bytes 將字符串或者數字，按照format指定的格式轉換為bytes數據返回

unpack(fmt, string)：返回一個元組，其中包含根據格式字符串解包的值。

calcsize(fmt)：返回由格式字符串描述的結構的大小（以字節為單位）。

struct.pack()

        如下定義一個16進制字符串，將該字符串轉換為int值後，使用struct.pack()函數，按照有符號的int16類型，將數據寫入到文件中，循環寫入300次相同的數值。

import struct
a = '4FFF'
b = int(a, 16)
with open('test.bin', 'wb') as f:
for x in range(300):
f.write(struct.pack('h', b))

使用16進制編輯器查看該文件，驗證

 struct.unpack()

        struct.unpack(f'{data_num}h', f.read())，這裡注意，文件中有多少數據，fmt的格式就需要多個，返回的結果是一個元組。

import struct
data_num = 300
with open('test.bin', 'rb') as f:
print(struct.unpack(f'{data_num}h', f.read()))

struct.calcsize(format:str) 

        按format的格式計算這個格式本占用的字節數大小。

import struct
# B是1個字節，H是2個字節，I是4個字節，共7個字節
print(struct.calcsize('<BHI'))
print(struct.calcsize('h'))
print(struct.calcsize('H'))
print(struct.calcsize('i'))
print(struct.calcsize('c'))
print(struct.calcsize('b'))

format參數的用法

FormatC TypePython字節數xpad byteNone1ccharint1bsigned charint1Bunsigned charint1?Boolbool1hshortint2Hunsigned shortint2iintint4Iunsigned intint4llongint4Lunsigned longint4qlong longint8Qunsigned long longint8ffloatfloat4ddoublefloat8schar[]bytes1pchar[]bytes1Pvoid *int0

字節順序/大小/對齊

        默認情況下，pack是使用本地C庫的字節順序來編碼的。格式化字符串的第一個字符可以用來表示填充數據的字節順序、大小和對齊方式，如下表所描述的:

CharacterByte orderSizealignment@nativenative湊足4個字節=nativestandard不作變化<little-endianstandard不作變化>big-endianstandard不作變化!network (= big-endian)standard不作變化

參考：

Python使用struct庫的用法小結_python_腳本中心 - 編程客棧

Python標准庫筆記(6) — struct模塊 - 知乎