바이너리를 처리하기 위한 Python의 구조체 사용(압축 및 압축 풀기 사용법)에 대한 자세한 소개

예를 들어 파일에 액세스하거나 소켓 작업을 수행할 때 python을 사용해야 하는 경우가 있습니다. 이때 Python의 구조체 모듈을 사용하여 처리할 수 있습니다. c 언어 의 구조

struct 모듈에서 가장 중요한 세 가지 함수 는 pack(), unpack(), calcsize입니다. ()

pack(fmt, v1, v2, ...) 주어진 형식(fmt)에 따라 데이터를 문자열(실제로는 c 구조와 유사한 바이트 스트림)으로 압축합니다. )

unpack(fmt, string) 주어진 형식(fmt)에 따라 바이트 스트림 문자열을 구문 분석하고 구문 분석된 튜플을 반환합니다.

calcsize(fmt) 계산 방법 특정 형식(fmt)이 많은 바이트의 메모리를 차지합니까?

구조체에서 지원되는 형식은 다음과 같습니다.

Format C 유형 Python 바이트 수

x 패드 바이트 값 없음 1

길이가 1 1인 c char 문자열

b signed char integer 1

B unsigned char 정수 1

? _Bool bool 1

h 짧은 정수 2

H 부호 없는 짧은 정수 2

i 정수 4

I unsigned int int eger 또는 long 4

l long 정수 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[] 문자열 1

p char[] 문자열 1

P void * long

참고 1. q와 Q는 컴퓨터가 64비트 작업을 지원할 때만 유용합니다.

참고 2. 각 형식 앞에 숫자가 있을 수 있습니다. 숫자를 나타냄

참고 3. s 형식은 특정 길이의 문자열을 나타내고, 4s는 길이 4의 문자열을 나타내지만 p는 파스칼 문자열을 나타냅니다.

참고 4.P를 사용합니다. 포인터를 변환할 때 그 길이는 기계어 길이와 관련이 있다

참고 5. 마지막은 포인터 유형을 나타내는 데 사용할 수 있으며 4바이트를 차지한다

포인터와 데이터를 교환하기 위해 일부 c 또는 C++ 컴파일러는 바이트 정렬(32비트 시스템의 경우 일반적으로 4바이트)을 사용하므로 구조체는 로컬 시스템 바이트 순서에 따라 변환됩니다. 형식의 첫 번째 문자를 사용하여 변경할 수 있습니다. .정의는 다음과 같습니다.

문자 바이트 순서 크기 및 정렬

@ 네이티브 네이티브 4바이트로 구성

= 네이티브 표준 원래 개수에 따름 bytes

< 원래 바이트 수를 기준으로 한 little-endian 표준

> 원래 바이트 수를 기준으로 한 big-endian 표준

! -endian)

standard 원래 바이트 수에 따라

는 '@5s6sif'와 마찬가지로 fmt의 첫 번째 위치에 배치하여 사용됩니다.

예 1:

구조는 다음과 같습니다.

struct Header
{
    unsigned short id;
    char[4] tag;
    unsigned int version;
    unsigned int count;
}

는 위의 구조 데이터를 소켓.recv를 통해 전달받았는데, 이는 문자열 s에 저장되어 있습니다. 이제 unpack을 사용하면 됩니다. () 함수:

import struct
id, tag, version, count = struct.unpack("!H4s2I", s)

위의 형식 문자열 !은 데이터가 네트워크에서 수신되고 네트워크에서 전송될 때 네트워크 바이트 순서이므로 네트워크 바이트 순서 분석을 사용해야 함을 나타냅니다. 다음 H는 부호 없는 짧은 ID를 나타내고, 4s는 4바이트 길이의 문자열을 나타내며, 2I는 두 개의 부호 없는 int 유형 데이터를 나타냅니다.

이제 압축을 풀면 id, tag, version에 정보가 저장되었습니다.

마찬가지로 로컬 데이터를 구조체 형식으로 쉽게 압축할 수도 있습니다.

ss = struct.pack("!H4s2I", id, tag, version, count);

pack 함수는 이제 지정된 형식에 따라 id, tag, version, count를 구조체 Header, ss로 변환합니다. 이는 문자열(실제로는 c 구조와 유사한 바이트 스트림)이며, Socket.send(ss)를 통해 전송될 수 있습니다.

예 2:

import struct
a=12.34
#将a变为二进制
bytes=struct.pack('i',a)

이때 bytes는 문자열 문자열이고, 문자열은 a의 바이너리 저장소 내용과 동일합니다.

그런 다음 반대 작업을 수행하고 기존 바이너리 데이터 바이트(실제로는 문자열)를 Python의 데이터 유형 으로 변환합니다.

#참고, unpack은 튜플을 반환합니다!!

a,=struct.unpack('i',bytes)

여러 데이터로 구성된 경우 다음과 같습니다.

a='hello'
b='world!'
c=2
d=45.123
bytes=struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)

이때 바이트는 바이너리 형태의 데이터로 파일에 직접 쓸 수 있습니다. 예를 들어 binfile.write(bytes)

그런 다음 필요할 때 읽을 수 있습니다. bytes=binfile.read()

再通过struct.unpack()解码成python变量：

a,b,c,d=struct.unpack('5s6sif',bytes)

’5s6sif’这个叫做fmt，就是格式化字符串，由数字加字符构成，5s表示占5个字符的字符串，2i，表示2个整数等等，下面是可用的字符及类型，ctype表示可以与python中的类型一一对应。

注意：二进制文件处理时会碰到的问题

我们使用处理二进制文件时，需要用如下方法：

binfile=open(filepath,'rb')    
#读二进制文件
binfile=open(filepath,'wb')   
#写二进制文件

那么和binfile=open(filepath,’r')的结果到底有何不同呢？

不同之处有两个地方：

第一，使用’r'的时候如果碰到’0x1A’，就会视为文件结束，这就是EOF。使用’rb’则不存在这个问题。即，如果你用二进制写入再用文本读出的话，如果其中存在’0X1A’，就只会读出文件的一部分。使用’rb’的时候会一直读到文件末尾。

第二，对于字符串x=’abc\ndef’，我们可用len(x)得到它的长度为7，\n我们称之为换行符，实际上是’0X0A’。当我们用’w'即文本方式写的时候，在windows平台上会自动将’0X0A’变成两个字符’0X0D’，’0X0A’，即文件长度实际上变成8.。当用’r'文本方式读取时，又自动的转换成原来的换行符。如果换成’wb’二进制方式来写的话，则会保持一个字符不变，读取时也是原样读取。所以如果用文本方式写入，用二进制方式读取的话，就要考虑这多出的一个字节了。’0X0D’又称回车符。linux下不会变。因为linux只使用’0X0A’来表示换行。

위 내용은 바이너리를 처리하기 위한 Python의 구조체 사용(압축 및 압축 풀기 사용법)에 대한 자세한 소개의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!