问题21：如何处理二进制文件
一、二进制文件的结构
1、结构：头部信息 + 数据；
头部信息：是对这个文件是结构的介绍信息，相当于书本的目录；
数据：文件各个结构的具体信息，相当于书本的内容；
2、打开二进制文件
例：f = open(path, 'rb')：以只读形式打开指定文件；
3、读取文件：f.read(size)，读取的文件内容为字节；如：\x10\x00\x00\x01\x02\x0D等，一个\x10代表一个字节；
4、解析读取的字节数据：struct模块下的unpack方法（更多参见：Python：struct模块的pack、unpack）
#格式：struct.unpack('数据类型', f.read(size))
#数据类型：如下表，struct.unpack('h', f.read(size))，表示解析成short类型；'i'，表示解析成int类型；
#f.read()：表示需要被解析的字节类型的数据；
#struct 类型表
| 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 | 1 | |
| p | char[] | string | ||
| P | void * | integer | (5), (3) |
import struct
a = 20
b = 400
s = struct.pack('ii', a, b)
print(s, type(s))
#输出：b'\x14\x00\x00\x00\x90\x01\x00\x00' <class 'bytes'>
print('length: ', len(s))
#输出：length: 8
s2 = struct.unpack('ii', s)
print(s2)
#输出：(20, 400)
s2 = struct.unpack('ii', s)
#报错：unpack requires a buffer of 4 bytes
#==>解压需要一个4字节的缓冲区，也就是说'ii'表示8个字节的缓冲
5、直接读取文件数据（存放到数组内），而不是再返回一个字符串
import array
f = open('test.wav')
#将文件指针从首端移到末尾；
f.seek(0, 2)
#f.tell()：返回从指针位置到文件末尾的字节数；
n = f.tell()/2
#创建一个数据类型为'h'，长度为n的数组；
buf = array.array('h', (o for _ in range(n)))
#将文件指针从末尾移到首端；
f.seek(2, 0)
#将文件二进制数据直接读取到buf数组内；
f.readinto(buf)
#查看数组内数据
print(buf[index])
f.close()
#缩小文件大小
for i in range(n):
buf[i] /= 8
#将更改后的数据写入新文件，以写入二进制文件的形式
f2 = open('demo.wav', 'wb')
#将数组内数据写入文件内：采用array.tofile(file)
buf.tofile(f2)
f2.close()
一、二进制文件的结构
1、结构：头部信息 + 数据；
头部信息：是对这个文件是结构的介绍信息，相当于书本的目录；
数据：文件各个结构的具体信息，相当于书本的内容；
2、打开二进制文件
例：f = open(path, 'rb')：以只读形式打开指定文件；
3、读取文件：f.read(size)，读取的文件内容为字节；如：\x10\x00\x00\x01\x02\x0D等，一个\x10代表一个字节；
4、解析读取的字节数据：struct模块下的unpack方法（更多参见：Python：struct模块的pack、unpack）
#格式：struct.unpack('数据类型', f.read(size))
#数据类型：如下表，struct.unpack('h', f.read(size))，表示解析成short类型；'i'，表示解析成int类型；
#f.read()：表示需要被解析的字节类型的数据；
#struct 类型表
| 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 | 1 | |
| p | char[] | string | ||
| P | void * | integer | (5), (3) |
import struct
a = 20
b = 400
s = struct.pack('ii', a, b)
print(s, type(s))
#输出：b'\x14\x00\x00\x00\x90\x01\x00\x00' <class 'bytes'>
print('length: ', len(s))
#输出：length: 8
s2 = struct.unpack('ii', s)
print(s2)
#输出：(20, 400)
s2 = struct.unpack('ii', s)
#报错：unpack requires a buffer of 4 bytes
#==>解压需要一个4字节的缓冲区，也就是说'ii'表示8个字节的缓冲
5、直接读取文件数据（存放到数组内），而不是再返回一个字符串
import array
f = open('test.wav')
#将文件指针从首端移到末尾；
f.seek(0, 2)
#f.tell()：返回从指针位置到文件末尾的字节数；
n = f.tell()/2
#创建一个数据类型为'h'，长度为n的数组；
buf = array.array('h', (o for _ in range(n)))
#将文件指针从末尾移到首端；
f.seek(2, 0)
#将文件二进制数据直接读取到buf数组内；
f.readinto(buf)
#查看数组内数据
print(buf[index])
f.close()
#缩小文件大小
for i in range(n):
buf[i] /= 8
#将更改后的数据写入新文件，以写入二进制文件的形式
f2 = open('demo.wav', 'wb')
#将数组内数据写入文件内：采用array.tofile(file)
buf.tofile(f2)
f2.close()