- 按照指定格式將Python數據轉換爲字符串,該字符串爲字節流,如網絡傳輸時,不能傳輸int,此時先將int轉化爲字節流,然後再發送;
- 按照指定格式將字節流轉換爲Python指定的數據類型;
- 處理二進制數據,如果用struct來處理文件的話,需要用’wb’,’rb’以二進制(字節流)寫,讀的方式來處理文件;
- 處理c語言中的結構體;
struct模塊中的函數
函數 | return | explain |
---|---|---|
pack(fmt,v1,v2…) | string | 按照給定的格式(fmt),把數據轉換成字符串(字節流),並將該字符串返回. |
pack_into(fmt,buffer,offset,v1,v2…) | None | 按照給定的格式(fmt),將數據轉換成字符串(字節流),並將字節流寫入以offset開始的buffer中.(buffer爲可寫的緩衝區,可用array模塊) |
unpack(fmt,v1,v2…..) | tuple | 按照給定的格式(fmt)解析字節流,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)佔用多少字節的內存,注意對齊方式 |
格式化字符串
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符串,它指定了數據類型,除此之外,還有用於控制字節順序、大小和對齊方式的特殊字符.
對齊方式
爲了同c中的結構體交換數據,還要考慮c或c++編譯器使用了字節對齊,通常是以4個字節爲單位的32位系統,故而struct根據本地機器字節順序轉換.可以用格式中的第一個字符來改變對齊方式.定義如下
Character | Byte order | Size | Alignment |
---|---|---|---|
@(默認) | 本機 | 本機 | 本機,湊夠4字節 |
= | 本機 | 標準 | none,按原字節數 |
< | 小端 | 標準 | none,按原字節數 |
> | 大端 | 標準 | none,按原字節數 |
! | network(大端) | 標準 | none,按原字節數 |
格式符
格式符 | C語言類型 | Python類型 | Standard size |
---|---|---|---|
x | pad byte(填充字節) | 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,如果沒有這個類型,則將這個類型視爲char,一個字節;
- q和Q只適用於64位機器;
- 每個格式前可以有一個數字,表示這個類型的個數,如s格式表示一定長度的字符串,4s表示長度爲4的字符串;4i表示四個int;
- P用來轉換一個指針,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模塊'''
from struct import *
import array
def fun_calcsize():
print 'ci:',calcsize('ci')#計算格式佔內存大小
print '@ci:',calcsize('@ci')
print '=ci:',calcsize('=ci')
print '>ci:',calcsize('>ci')
print '<ci:',calcsize('<ci')
print 'ic:',calcsize('ic')#計算格式佔內存大小
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碼錶中的字符轉換成對應的整形,hex將數值轉化爲十六進制
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)#大小爲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():
'''判斷本機爲大/小端'''
a = 0x12345678
result = pack('i',a)#此時result就是一個string字符串,字符串按字節同a的二進制存儲內容相同。
if hex(ord(result[0])) == '0x78':
print '本機爲小端'
else:
print '本機爲大端'
def test():
a = '1234'
for i in a:
print '字符%s的二進制:'%i,hex(ord(i))#字符對應ascii碼錶中對應整數的十六進制
'''
不用unpack()返回的數據也是可以使用pack()函數的,只要解包的字符串符合解包格式即可,
pack()會按照解包格式將字符串在內存中的二進制重新解釋(說的感覺不太好...,見下例)
'''
print '大端:',hex(unpack('>i',a)[0])#因爲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 '判斷本機是否爲大小端?',
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:
判斷本機是否爲大小端? 本機爲小端
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
字符1的二進制: 0x31
字符2的二進制: 0x32
字符3的二進制: 0x33
字符4的二進制: 0x34
大端:0x31323334
小端:0x34333231
'''
Python參考手冊struct模塊鏈接
英文單詞
英文 | 中文 |
---|---|
compact | 緊湊的,簡潔的 |
layout | 佈局 |
pad bytes | 填充字節 |
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,操作系統不同,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,默認的 |