Python struct模組
阿新 • • 發佈:2018-12-13
用處
- 按照指定格式將Python資料轉換為字串,該字串為位元組流,如網路傳輸時,不能傳輸int,此時先將int轉化為位元組流,然後再發送;
- 按照指定格式將位元組流轉換為Python指定的資料型別;
- 處理二進位制資料,如果用struct來處理檔案的話,需要用’wb’,’rb’以二進位制(位元組流)寫,讀的方式來處理檔案;
- 處理c語言中的結構體;
struct模組中的函式
函式 | return | explain |
---|---|---|
pack(fmt,v1,v2…) | string | 按照給定的格式(fmt),把資料轉換成字串(位元組流),並將該字串返回. |
pack_into(fmt,buffer,offset,v1,v2…) | None | 按照給定的格式(fmt),將資料轉換成字串(位元組流),並將位元組流寫入以offset開始的buffer中.(buffer為可寫的緩衝區,可用array模組) |
unpack(fmt,v1,v2…..) | tuple | 按照給定的格式(fmt)解析位元組流,並返回解析結果 |
pack_from(fmt,buffer,offset) | tuple | 按照給定的格式(fmt)解析以offset開始的緩衝區,並返回解析結果 |
calcsize(fmt) | size of fmt | 計算給定的格式(fmt)佔用多少位元組的記憶體,注意對齊方式 |
格式化字串
當打包或者解包的時,需要按照特定的方式來打包或者解包.該方式就是格式化字串,它指定了資料型別,除此之外,還有用於控制位元組順序、大小和對齊方式的特殊字元.
對齊方式
為了同c中的結構體交換資料,還要考慮c或c++編譯器使用了位元組對齊,通常是以4個位元組為單位的32位系統,故而struct根據本地機器位元組順序轉換.可以用格式中的第一個字元來改變對齊方式.定義如下
Character | Byte order | Size | Alignment |
---|---|---|---|
@(預設) | 本機 | 本機 | 本機,湊夠4位元組 |
= | 本機 | 標準 | none,按原位元組數 |
< | 小端 | 標準 | none,按原位元組數 |
> | 大端 | 標準 | none,按原位元組數 |
! | network(大端) | 標準 | none,按原位元組數 |
格式符
格式符 | C語言型別 | Python型別 | Standard size |
---|---|---|---|
x | pad byte(填充位元組) | no value | |
c | char | string of length 1 | 1 |
b | signed char | integer | 1 |
B | unsigned char | integer | 1 |
? | _Bool | bool | 1 |
h | short | integer | 2 |
H | unsigned short | integer | 2 |
i | int | integer | 4 |
I(大寫的i) | unsigned int | integer | 4 |
l(小寫的L) | long | integer | 4 |
L | unsigned long | long | 4 |
q | long long | long | 8 |
Q | unsigned long long | long | 8 |
f | float | float | 4 |
d | double | float | 8 |
s | char[] | string | |
p | char[] | string | |
P | void * | long |
注- -!
- _Bool在C99中定義,如果沒有這個型別,則將這個型別視為char,一個位元組;
- q和Q只適用於64位機器;
- 每個格式前可以有一個數字,表示這個型別的個數,如s格式表示一定長度的字串,4s表示長度為4的字串;4i表示四個int;
- P用來轉換一個指標,其長度和計算機相關;
- f和d的長度和計算機相關;
code,使用示例
#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
'''測試struct模組'''
from struct import *
import array
def fun_calcsize():
print 'ci:',calcsize('ci')#計算格式佔記憶體大小
print '@ci:',calcsize('@ci')
print '=ci:',calcsize('=ci')
print '>ci:',calcsize('>ci')
print '<ci:',calcsize('<ci')
print 'ic:',calcsize('ic')#計算格式佔記憶體大小
print '@ic:',calcsize('@ic')
print '=ic:',calcsize('=ic')
print '>ic:',calcsize('>ic')
print '<ic:',calcsize('<ic')
def fun_pack(Format,msg = [0x11223344,0x55667788]):
result = pack(Format,*msg)
print 'pack'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
for i in result:
print hex(ord(i)), # ord把ASCII碼錶中的字元轉換成對應的整形,hex將數值轉化為十六進位制
print
result = unpack(Format,result)
print 'unpack'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
for i in result:
print hex(i),
print
def fun_pack_into(Format,msg = [0x11223344,0x55667788]):
r = array.array('c',' '*8)#大小為8的可變緩衝區,writable buffer
result = pack_into(Format,r,0,*msg)
print 'pack_into'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
for i in r.tostring():
print hex(ord(i)),
print
result = unpack_from(Format,r,0)
print 'pack_from'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
for i in result:
print hex(i),
print
def IsBig_Endian():
'''判斷本機為大/小端'''
a = 0x12345678
result = pack('i',a)#此時result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。
if hex(ord(result[0])) == '0x78':
print '本機為小端'
else:
print '本機為大端'
def test():
a = '1234'
for i in a:
print '字元%s的二進位制:'%i,hex(ord(i))#字元對應ascii碼錶中對應整數的十六進位制
'''
不用unpack()返回的資料也是可以使用pack()函式的,只要解包的字串符合解包格式即可,
pack()會按照解包格式將字串在記憶體中的二進位制重新解釋(說的感覺不太好...,見下例)
'''
print '大端:',hex(unpack('>i',a)[0])#因為pack返回的是元組,即使只有一個元素也是元組的形式
print '小端:',hex(unpack('<i',a)[0])
if __name__ == "__main__":
print '判斷本機是否為大小端?',
IsBig_Endian()
fun_calcsize()
print '大端:'
Format = ">ii"
fun_pack(Format)
fun_pack_into(Format)
print '小端:'
Format = "<ii"
fun_pack(Format)
fun_pack_into(Format)
print 'test'
test()
'''
result:
判斷本機是否為大小端? 本機為小端
ci: 8
@ci: 8
=ci: 5
>ci: 5
<ci: 5
ic: 5
@ic: 5
=ic: 5
>ic: 5
<ic: 5
大端:
pack <type 'str'> 0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88
unpack <type 'tuple'> 0x11223344 0x55667788
pack_into <type 'NoneType'> 0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88
pack_from <type 'tuple'> 0x11223344 0x55667788
小端:
pack <type 'str'> 0x44 0x33 0x22 0x11 0x88 0x77 0x66 0x55
unpack <type 'tuple'> 0x11223344 0x55667788
pack_into <type 'NoneType'> 0x44 0x33 0x22 0x11 0x88 0x77 0x66 0x55
pack_from <type 'tuple'> 0x11223344 0x55667788
test
字元1的二進位制: 0x31
字元2的二進位制: 0x32
字元3的二進位制: 0x33
字元4的二進位制: 0x34
大端:0x31323334
小端:0x34333231
'''
英文單詞
英文 | 中文 |
---|---|
compact | 緊湊的,簡潔的 |
layout | 佈局 |
pad bytes | 填充位元組 |
alignment | 對齊方式 |
maintain | 維持,保持 |
proper | 適當的 |
correspond | 一致,相應的 |
platform-independent | 平臺依賴,即機器,作業系統不同,對齊方式,大小端等會有差異 |
omit | 忽略 |
implicit | 暗含的,隱式的 |
native | 本臺電腦的 |
presumably | 假設 |
even if | 即使 |
specify | 指定 |
mechanism | 原理,機制,手法 |
represented | 表現,表示 |
assumed | 假定的,預設的 |