Python中struct模塊對字節流/二進制流的操作教程

2020-02-23 04:18:03

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供稿：網友

前言

最近使用Python解析IDX文件格式的MNIST數據集，需要對二進制文件進行讀取操作，其中我使用的是struct模塊。查了網上挺多教程都寫的挺好的，不過對新手不是很友好，所以我重新整理了一些筆記以供快速上手。

注：教程中以下四個名詞同義：二進制流、二進制數組、字節流、字節數組

快速上手

在struct模塊中，將一個整型數字、浮點型數字或字符流（字符數組）轉換為字節流（字節數組）時，需要使用格式化字符串fmt告訴struct模塊被轉換的對象是什么類型，比如整型數字是'i'，浮點型數字是'f'，一個ascii碼字符是's'。

def demo1(): # 使用bin_buf = struct.pack(fmt, buf)將buf為二進制數組bin_buf # 使用buf = struct.unpack(fmt, bin_buf)將bin_buf二進制數組反轉換回buf # 整型數 -> 二進制流 buf1 = 256 bin_buf1 = struct.pack('i', buf1) # 'i'代表'integer' ret1 = struct.unpack('i', bin_buf1) print bin_buf1, ' <====> ', ret1 # 浮點數 -> 二進制流 buf2 = 3.1415 bin_buf2 = struct.pack('d', buf2) # 'd'代表'double' ret2 = struct.unpack('d', bin_buf2) print bin_buf2, ' <====> ', ret2 # 字符串 -> 二進制流 buf3 = 'Hello World' bin_buf3 = struct.pack('11s', buf3) # '11s'代表長度為11的'string'字符數組 ret3 = struct.unpack('11s', bin_buf3) print bin_buf3, ' <====> ', ret3 # 結構體 -> 二進制流 # 假設有一個結構體 # struct header { # int buf1; # double buf2; # char buf3[11]; # } bin_buf_all = struct.pack('id11s', buf1, buf2, buf3) ret_all = struct.unpack('id11s', bin_buf_all) print bin_buf_all, ' <====> ', ret_all

輸出結果如下：

demo1輸出結果

詳解struct模塊

主要函數

struct模塊中最重要的三個函數是pack() , unpack() , calcsize()

# 按照給定的格式化字符串，把數據封裝成字符串(實際上是類似于c結構體的字節流)string = struct.pack(fmt, v1, v2, ...)# 按照給定的格式(fmt)解析字節流string，返回解析出來的tupletuple = unpack(fmt, string)# 計算給定的格式(fmt)占用多少字節的內存offset = calcsize(fmt)

struct中的格式化字符串

struct中支持的格式如下表：