python 使用 struct 把数据变成字节流

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python 使用 struct 把数据变成字节流

2022-12-20 08:19| 来源: 网络整理| 查看: 265

1 struct 的作用:

可以将数据按照指定的格式转成字节流,

2 struct 里面的函数 2.1 struct.pack(format, v1, v2, ...):

返回一个包含值v1、v2、 ... 根据格式字符串format打包的字节对象。参数必须与格式所需的值完全匹配。

2.2 struct.pack_into(format, buffer, offset, v1, v2, ...):

根据格式字符串format打包值v1 , v2 , ...并将打包的字节写入从位置offset开始的可写缓冲区缓冲区。请注意，偏移量是必需的参数。

2.3 struct.unpack(format, buffer):

根据格式字符串format从缓冲缓冲区（大概是由打包）解包。结果是一个元组，即使它只包含一个项目。缓冲区的字节大小必须与格式要求的大小相匹配，如.pack(format, ...)calcsize()

2.4 struct.unpack_from(format, /, buffer, offset=0):

根据格式字符串format，从位置offset开始从缓冲区解包。结果是一个元组，即使它只包含一个项目。从位置offset开始的缓冲区大小（以字节为单位）必须至少是格式所需的大小，如所反映的那样。calcsize()

2.5 struct.iter_unpack(format, buffer):

根据格式字符串format从缓冲区缓冲区中迭代解包。此函数返回一个迭代器，它将从缓冲区读取相同大小的块，直到其所有内容都已被消耗。缓冲区的字节大小必须是格式所需大小的倍数，如所反映的。calcsize()

2.6 struct.calcsize(format):

返回与格式字符串format对应的结构体（以及由此产生的字节对象）的大小。pack(format, ...) 这个是3.4之后的新功能,注意format 不能随意输入

字节顺序、大小和对齐方式

默认情况下，C 类型以机器的本机格式和字节顺序表示，并在必要时通过跳过填充字节来正确对齐（根据 C 编译器使用的规则）。

或者，可以使用格式字符串的第一个字符来指示打包数据的字节顺序、大小和对齐方式，如下表所示：

Character

Byte order

Size

Alignment

native

standard

none

big-endian

standard

none

network (= big-endian)

standard

none

格式化字符

格式字符有以下含义；考虑到它们的类型，C 和 Python 值之间的转换应该是显而易见的。'Standard size'列是指使用标准大小时打包值的大小（以字节为单位）；也就是说，当格式字符串中的一个开始''，'!'或 '='。使用本机大小时，打包值的大小取决于平台。

Format

C Type

Python type

Standard size

Notes

pad byte

no value

char

bytes of length 1

signed char

integer

(1), (2)

unsigned char

integer

(2)

_Bool

bool

(1)

short

integer

(2)

unsigned short

integer

(2)

int

integer

(2)

unsigned int

integer

(2)

long

integer

(2)

unsigned long

integer

(2)

long long

integer

(2)

unsigned long long

integer

(2)

ssize_t

integer

(3)

size_t

integer

(3)

(6)

float

(4)

float

(4)

double

float

(4)

char[]

bytes

char[]

bytes

void *

integer

(5)

在 3.3 版更改:添加了对'n'和'N'格式的支持。

在 3.6 版更改:添加了对'e'格式的支持。

Notes：

的'?'转换码对应于_Bool由C99定义的类型。如果此类型不可用，则使用char. 在标准模式下，它总是用一个字节表示。

当尝试使用任何整数转换代码打包非整数时，如果非整数有一个__index__()方法，则在打包之前调用该方法将参数转换为整数。

在 3.2 版更改:添加了__index__()对非整数方法的使用。

的'n'和'N'转换码只适用于本机的大小（选择为默认或与'@'字节顺序字符）。对于标准大小，您可以使用适合您的应用程序的任何其他整数格式。

对于'f'，'d'和'e'转换码，填充表示使用IEEE 754 binary32，binary64或binary16格式（ 'f'，'d'或'e'分别地），而不管由所述平台中使用的浮点格式的。

该'P'格式字符仅适用于本地字节顺序（选择为默认或与'@'字节顺序字符）。字节顺序字符'='根据主机系统选择使用小端或大端排序。struct 模块不会将此解释为本机排序，因此'P'格式不可用。

IEEE 754 binary16“半精度”类型是在IEEE 754 标准的 2008 年修订版中引入的。它有一个符号位、一个 5 位指数和 11 位精度（显式存储 10 位），并且可以表示近似精度6.1e-05和6.5e+04全精度之间的数字。C 编译器并不广泛支持这种类型：在典型机器上，无符号短整型可用于存储，但不能用于数学运算。有关更多信息，请参阅有关半精度浮点格式的维基百科页面。

以上内容参考python 官网教程地址链接

基本知识了解完之后开始使用,

demo 说明struct 的使用 demo1 将数字3转成1个字节流

从上面的字符表格中可以看到转成1个字节流的是B 和b

import struct # 把3转成1个字节 num_a = struct.pack("B", 3) print(num_a) print(struct.pack("b", 3)) # 将字符流解包 num_b = struct.unpack("B", num_a) print(num_b)

运行打印的结果如下:

demo2 将数字3转成2个字节流

从上面的字符表格中可以看到转成1个字节流的是H和h

import struct # 把3转成1个字节 num_a = struct.pack("H", 3) print(num_a) print(struct.pack("h", 3)) # 将字符流解包 num_b = struct.unpack("H", num_a) print(num_b)

打印结果如下:

demo3 多个数据转字节流 import struct # 把3转成1个字节,100转成2个字节 num_a = struct.pack("BH", 3, 100) print(num_a) # 将字符流解包 num_b = struct.unpack("BH", num_a) print(num_b) # 查看BH组合占多个字节 print(struct.calcsize('BH'))

打印结果如下: