Python中struct.pack()函数和struct.unpack()函数

  Python中的struct主要是用来处理C结构数据的,读入时先转换为Python的字符串类型,然后再转换为Python的结构化类型,比如元组(tuple)啥的~。一般输入的渠道来源于文件或者网络的二进制流。

  1.struct.pack()和struct.unpack()

  在转化过程中,主要用到了一个格式化字符串(format strings),用来规定转化的方法和格式。

  下面来谈谈主要的方法:

  1.1 struct.pack(fmt,v1,v2,.....)

  将v1,v2等参数的值进行一层包装,包装的方法由fmt指定。被包装的参数必须严格符合fmt。最后返回一个包装后的字符串。

  1.2 struct.unpack(fmt,string)

  顾 名思义,解包。比如pack打包,然后就可以用unpack解包了。返回一个由解包数据(string)得到的一个元组(tuple), 即使仅有一个数据也会被解包成元组。其中len(string) 必须等于 calcsize(fmt),这里面涉及到了一个calcsize函数。struct.calcsize(fmt):这个就是用来计算fmt格式所描述的结构的大小。

   格式字符串(format string)由一个或多个格式字符(format characters)组成,对于这些格式字符的描述参照Python manual如下

Formatc TypePythonNote
x   pad byte   no value      
c   char   string of length 1      
b   signedchar   integer      
B   unsignedchar   integer      
?   _Bool   bool   (1)  
h   short   integer      
H   unsignedshort   integer      
i   int   integer      
I   unsignedint   integer or long      
l   long   integer      
L   unsignedlong   long      
q   longlong   long   (2)  
Q   unsignedlonglong   long   (2)  
f   float   float      
d   double   float      
s   char[]   string      
p   char[]   string      
P   void*   long      

2.代码示例

import struct

# native byteorder
buffer = struct.pack("ihb", 1, 2, 3)
print repr(buffer)
print struct.unpack("ihb", buffer)

# data from a sequence, network byteorder
data = [1, 2, 3]
buffer = struct.pack("!ihb", *data)
print repr(buffer)
print struct.unpack("!ihb", buffer)

Output:

'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'
(1, 2, 3)
'\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03'
(1, 2, 3)

首 先将参数1,2,3打包,打包前1,2,3明显属于python数据类型中的integer,pack后就变成了C结构的二进制串,转成 python的string类型来显示就是  '\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'。由于本机是小端('little- endian',关于大端和小端的区别请参照这里, 故而高位放在低地址段。i 代表C struct中的int类型,故而本机占4位,1则表示为01000000;h 代表C struct中的short类型,占2位,故表示为0200;同理b 代表C struct中的signed char类型,占1位,故而表示为03。

其他结构的转换也类似,有些特别的可以参考官方文档的Manual。

在Format string 的首位,有一个可选字符来决定大端和小端,列表如下:

@   native   native  
=   native   standard  
<   little-endian   standard  
>   big-endian   standard  
!   network (= big-endian)   standard  

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