Cara menggunakan Python untuk membaca dan menulis fail binari

1. Pengenalan

Python perlu menggunakan modul struct untuk membaca dan menulis data binari fail untuk menukar format data C/C++ dan Python.

2. Pengenalan kepada modul struct

Fungsi yang paling biasa digunakan dalam modul struct ialah pack dan unpack Penggunaannya adalah seperti berikut:

函数	return	explain
pack(fmt,v1,v2…)	string	按照给定的格式(fmt),把数据转换成字符串(字节流),并将该字符串返回.
pack_into(fmt,buffer,offset,v1,v2…)	None	按照给定的格式(fmt),将数据转换成字符串(字节流),并将字节流写入以offset开始的buffer中.(buffer为可写的缓冲区,可用array模块)
unpack(fmt,v1,v2……)	tuple	按照给定的格式(fmt)解析字节流,并返回解析结果
pack_from(fmt,buffer,offset)	tuple	按照给定的格式(fmt)解析以offset开始的缓冲区,并返回解析结果
calcsize(fmt)	size of fmt	计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存，注意对齐方式

3. Format data fmt dalam modul struct sepadan dengan Jenis dalam C/C++ dan Python

Format	C Type	Python type	Standard size
x	pad byte	no value
c	char	string of length	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	unsigned int	integer	4
l	long	integer	4
L	unsigned long	integer	4
q	long long	integer	8
Q	unsigned long long	integer	8
f	float	float	4
d	double	float	8
s	char[]	string
p	char[]	string
P	void *	integer

4 Contoh

Nota: Dalam kod, < bermaksud endian kecil, > endian

import struct

# 打开文件
with open("binary_file.bin", "wb") as f:

    # 写入4个字节的整数（值为12345）
    int_value = 12345
    f.write(struct.pack("<i", int_value))

    # 写入8个字节的双精度浮点数（值为3.14159）
    double_value = 3.14159
    f.write(struct.pack("<d", double_value))

    # 写入一个字节的布尔值（值为True）
    bool_value = True
    f.write(struct.pack("<?", bool_value))

    # 写入一个定长字符串（10个字符，值为"hello"）
    string_value = "hello".encode("utf-8")
    f.write(struct.pack("<5s", string_value))

    # 写入一个定长字节数组（20个字节，值为b"\x01\x02\x03...\x14"）
    byte_array_value = bytes(range(1, 21))
    f.write(struct.pack("<20s", byte_array_value))

    f.close()

# 打开文件
with open("binary_file.bin", "rb") as f:

    # 读取4个字节，解析成一个整数
    int_value = struct.unpack("<i", f.read(4))[0]
    
    # 读取8个字节，解析成一个双精度浮点数
    double_value = struct.unpack("<d", f.read(8))[0]

    # 读取一个字节，解析成一个布尔值
    bool_value = struct.unpack("<?", f.read(1))[0]

    # 读取一个字符串，解析成一个定长字符串（10个字符）
    string_value = struct.unpack("<5s", f.read(5))[0].decode("utf-8")

    # 读取一个字节数组，解析成一个定长字节数组（20个字节）
    byte_array_value = struct.unpack("<20s", f.read(20))[0]

    # 打印结果
    print(f"int_value: {int_value}")
    print(f"double_value: {double_value}")
    print(f"bool_value: {bool_value}")
    print(f"string_value: {string_value}")
    print(f"byte_array_value: {byte_array_value}")

    f.close()

5 . Maksud menambah u, r, b, f di hadapan rentetan Python

5.1. Tambah u

di hadapan rentetan, dan rentetan berikut dikodkan dalam format Unikod, biasanya digunakan di hadapan rentetan Cina , untuk mengelakkan masalah format penyimpanan kod sumber daripada menyebabkan aksara bercelaru apabila digunakan semula.

str= u'hello'

5.2. Tambahkan r

sebelum rentetan untuk mengalih keluar mekanisme pemindahan garis serong ke belakang. (Aksara khas: itu, garis miring ke belakang ditambah huruf yang sepadan, menunjukkan makna khas yang sepadan, seperti "n" yang paling biasa bermaksud pemisah baris, "t" bermaksud Tab, dsb.)

str= r'hello\n\t\n'

5.3 Penambahan Aksara b

sebelum rentetan menunjukkan bahawa rentetan itu daripada jenis bait.

bytes = b'hello'

Dalam Python3, kaedah penukaran bersama antara bait dan str ialah

str.encode(‘utf-8')
bytes.decode(‘utf-8')

5.4. Tambahkan f sebelum rentetan

Bermula dengan f bermakna pendakap disokong dalam rentetan. Ungkapan Python dalam, penggabungan rentetan

name = 'Lily'
print(f'My name is {name}.')

Atas ialah kandungan terperinci Cara menggunakan Python untuk membaca dan menulis fail binari. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!