파이썬은 구조체를 사용하여 이진 구문 분석 이진 데이터 구문 분석 소켓 데이터를 처리합니다.

저장된 데이터 구조를 알고있는 한 루프에서 이진 인덱스 파일의 내용을 분석합니다. 예를 들어 다음과 같이 구문 분석 할 수 있습니다.

import struct
fd = file (u "h : /xxxx.index", 'rb')
while fd :
    buf = fd.read (20)
    if len (buf) == 0 :
        break;
    print struct.unpack ( '5I', buf [0:20])


파일 액세스 및 소켓 작업과 같은 바이너리 데이터를 처리하기 위해 python을 사용해야하는 경우가 있습니다. 이때 python struct 모듈을 사용하여 완료 할 수 있습니다. struct를 사용하여 C 언어로 구조를 처리 할 수 ​​있습니다.
 

struct 모듈에서 가장 중요한 세 가지 함수는 pack (), unpack (), calcsize ()입니다.

pack (fmt, v1, v2, ...) 주어진 형식 (fmt)에 따라 데이터를 문자열로 압축합니다 (실제로는 c 구조와 유사한 바이트 스트림).

unpack (fmt, string) 주어진 형식 (fmt)에 따라 바이트 스트림 문자열을 구문 분석하고 구문 분석 된 튜플을 반환합니다.

calcsize (fmt) 주어진 형식 (fmt)이 차지하는 메모리 바이트 수를 계산합니다.
 

struct에서 지원되는 형식은 다음과 같습니다.

체재 C 유형 파이썬 바이트 수
엑스 패드 바이트 가치 없음 1
길이 1의 문자열 1
서명 된  문자 정수 1
부호없는  문자 정수 1
? _ 불 부울 1
h 짧은 정수 2
H 서명되지 않은  짧은 정수 2
나는 int 정수 4
나는 서명되지 않은  정수 정수 또는 긴 4
정수 4
서명되지 않은   4
길고  길다 8
unsigned  long  long 8
에프 흙손 흙손 4
더블 흙손 8
에스 숯[] 1
숯[] 1
무효  *

참고 1.q 및 Q는 시스템이 64 비트 작업을 지원할 때만 흥미 롭습니다.

참고 2. 각 형식 앞에 숫자를 표시하는 숫자가있을 수 있습니다.

참고 3. s의 형식은 특정 길이의 문자열을, 4s는 길이 4의 문자열을 나타내지 만 p는 파스칼의 문자열을 나타냅니다.

참고 4. P는 포인터를 변환하는 데 사용되며 길이는 기계어 길이와 관련이 있습니다.

참고 5. 마지막 것은 4 바이트를 차지하는 포인터 유형을 표시하는 데 사용할 수 있습니다.
 

C의 구조와 데이터를 교환하기 위해서는 일부 C 또는 C ++ 컴파일러가 일반적으로 4 바이트 단위의 32 비트 시스템 인 바이트 정렬을 사용하는 것을 고려해야하므로 struct는 로컬에 따라 변환됩니다. 머신 바이트 순서. 형식의 첫 번째 문자를 사용하여 정렬을 변경할 수 있습니다. 정의는 다음과 같습니다.

캐릭터 바이트 순서 크기 및 정렬
@ 원주민 기본은 4 바이트를 구성합니다.
= 원주민 표준 원래 바이트 수에 따름
< 리틀 엔디안 표준 원래 바이트 수에 따름
> 빅 엔디안 표준 원래 바이트 수에 따름
! 네트워크 (= 빅 엔디안)

표준 원래 바이트 수에 따름

사용 방법은 '@ 5s6sif'와 같이 fmt의 첫 번째 위치에 배치하는 것입니다.
 

예 1 :

예를 들어 구조가 있습니다.

구조체 헤더

{

    서명되지 않은 짧은 ID;

    char [4] 태그;

    unsigned int version;

    unsigned int count;

}

通过socket.recv接收到了一个上面的结构体数据,存在字符串s中,现在需要把它解析出来,可以使用unpack()函数.

import struct

id, tag, version, count = struct.unpack("!H4s2I", s)

上面的格式字符串中,!表示我们要使用网络字节顺序解析,因为我们的数据是从网络中接收到的,在网络上传送的时候它是网络字节顺序的.后面的H表示 一个unsigned short的id,4s表示4字节长的字符串,2I表示有两个unsigned int类型的数据.


就通过一个unpack,现在id, tag, version, count里已经保存好我们的信息了.

同样,也可以很方便的把本地数据再pack成struct格式.

ss = struct.pack("!H4s2I", id, tag, version, count);

pack函数就把id, tag, version, count按照指定的格式转换成了结构体Header,ss现在是一个字符串(实际上是类似于c结构体的字节流),可以通过 socket.send(ss)把这个字符串发送出去.


示例二:

import struct

a=12.34

#将a变为二进制

bytes=struct.pack('i',a)

此时bytes就是一个string字符串,字符串按字节同a的二进制存储内容相同。


再进行反操作

现有二进制数据bytes,(其实就是字符串),将它反过来转换成python的数据类型:

a,=struct.unpack('i',bytes)

注意,unpack返回的是tuple

所以如果只有一个变量的话:

bytes=struct.pack('i',a)

那么,解码的时候需要这样

a,=struct.unpack('i',bytes) 或者 (a,)=struct.unpack('i',bytes)

如果直接用a=struct.unpack('i',bytes),那么 a=(12.34,) ,是一个tuple而不是原来的浮点数了。


如果是由多个数据构成的,可以这样:

a='hello'

b='world!'

c=2

d=45.123

bytes=struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)

此时的bytes就是二进制形式的数据了,可以直接写入文件比如 binfile.write(bytes)

然后,当我们需要时可以再读出来,bytes=binfile.read()

再通过struct.unpack()解码成python变量

a,b,c,d=struct.unpack('5s6sif',bytes)

'5s6sif'这个叫做fmt,就是格式化字符串,由数字加字符构成,5s表示占5个字符的字符串,2i,表示2个整数等等,下面是可用的字符及类型,ctype表示可以与python中的类型一一对应。


注意:二进制文件处理时会碰到的问题

我们使用处理二进制文件时,需要用如下方法

binfile=open(filepath,'rb')    读二进制文件

binfile=open(filepath,'wb')    写二进制文件

那么和binfile=open(filepath,'r')的结果到底有何不同呢?

不同之处有两个地方:

第一,使用'r'的时候如果碰到'0x1A',就会视为文件结束,这就是EOF。使用'rb'则不存在这个问题。即,如果你用二进制写入再用文本读出的话,如果其中存在'0X1A',就只会读出文件的一部分。使用'rb'的时候会一直读到文件末尾。

第二,对于字符串x='abc\ndef',我们可用len(x)得到它的长度为7,\n我们称之为换行符,实际上是'0X0A'。当我们用'w'即文本方式写的时候,在windows平台上会自动将'0X0A'变成两个字符'0X0D','0X0A',即文件长度实际上变成8.。当用'r'文本方式读取时,又自动的转换成原来的换行符。如果换成'wb'二进制方式来写的话,则会保持一个字符不变,读取时也是原样读取。所以如果用文本方式写入,用二进制方式读取的话,就要考虑这多出的一个字节了。'0X0D'又称回车符。linux下不会变。因为linux只使用'0X0A'来表示换行。


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출처blog.csdn.net/jrckkyy/article/details/38816565