有的時候需要用python處理二進位制資料，比如，存取檔案，socket操作時.這時候，可以使用python的struct模組來完成.可以用 struct來處理c語言中的結構體.

struct模組中最重要的三個函式是pack(),unpack(),calcsize()

# 按照給定的格式(fmt)，把資料封裝成字串(實際上是類似於c結構體的位元組流)
pack(fmt,v1,v2,...) 
 
# 按照給定的格式(fmt)解析位元組流string，返回解析出來的tuple
unpack(fmt,string)  
 
# 計算給定的格式(fmt)佔用多少位元組的記憶體
calcsize(fmt)

上述fmt中，支援的格式為：

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)

使用方法是放在fmt的第一個位置，就像'@5s6sif'

例子1：

結構體如下：

struct Header
{
 unsigned short id;
 char[4] tag;
 unsigned int version;
 unsigned int count;
}

通過socket.recv接收到了一個上面的結構體資料，存在字串s中，現在需要把它解析出來，可以使用unpack()函式：

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

上面的格式字串中，!表示我們要使用網路位元組順序解析，因為我們的資料是從網路中接收到的，在網路上傳送的時候它是網路位元組順序的.後面的H表示 一個unsigned short的id,4s表示4位元組長的字串，2I表示有兩個unsigned int型別的資料.

就通過一個unpack，現在id,count裡已經儲存好我們的資訊了.

同樣，也可以很方便的把本地資料再pack成struct格式：

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

pack函式就把id,count按照指定的格式轉換成了結構體Header，ss現在是一個字串(實際上是類似於c結構體的位元組流)，可以通過 socket.send(ss)把這個字串傳送出去。

例子2：

import struct
 
a=12.34

# 將a變為二進位制
bytes=struct.pack('i',a)

此時bytes就是一個string字串，字串按位元組同a的二進位制儲存內容相同。

再進行反操作，現有二進位制資料bytes，（其實就是字串），將它反過來轉換成python的資料型別：

# 注意，unpack返回的是tuple !!
a,=struct.unpack('i',bytes)

如果是由多個數據構成的，可以這樣：

a='hello'
b='world!'
c=2
d=45.123

bytes=struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)
此時的bytes就是二進位制形式的資料了，可以直接寫入檔案比如 binfile.write(bytes)

然後，當我們需要時可以再讀出來，bytes=binfile.read()

再通過struct.unpack()解碼成python變數：

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

'5s6sif'這個叫做fmt，就是格式化字串，由數字加字元構成，5s表示佔5個字元的字串，2i，表示2個整數等等，下面是可用的字元及型別，ctype表示可以與python中的型別一一對應。

注意：二進位制檔案處理時會碰到的問題

我們使用處理二進位制檔案時，需要用如下方法：

binfile=open(filepath,'rb')  #讀二進位制檔案
 
binfile=open(filepath,'wb') #寫二進位制檔案

那麼和binfile=open(filepath,'r')的結果到底有何不同呢？

不同之處有兩個地方：

第一，使用'r'的時候如果碰到'0x1A'，就會視為檔案結束，這就是EOF。使用'rb'則不存在這個問題。即，如果你用二進位制寫入再用文字讀出的話，如果其中存在'0X1A'，就只會讀出檔案的一部分。使用'rb'的時候會一直讀到檔案末尾。

第二，對於字串x='abc\ndef'，我們可用len(x)得到它的長度為7，\n我們稱之為換行符，實際上是'0X0A'。當我們用'w'即文字方式寫的時候，在windows平臺上會自動將'0X0A'變成兩個字元'0X0D'，'0X0A'，即檔案長度實際上變成8.。當用'r'文字方式讀取時，又自動的轉換成原來的換行符。如果換成'wb'二進位制方式來寫的話，則會保持一個字元不變，讀取時也是原樣讀取。所以如果用文字方式寫入，用二進位制方式讀取的話，就要考慮這多出的一個位元組了。'0X0D'又稱回車符。linux下不會變。因為linux只使用'0X0A'來表示換行。

以上就是Python使用struct處理二進位制(pack和unpack用法)的詳細內容，更多關於python struct處理二進位制的資料請關注我們其它相關文章！