python中struct.pack()函數和struct.unpack()函數

　　python中的struct主要是用來處理C結構數據的，讀入時先轉換爲Python的字符串類型，而後再轉換爲Python的結構化類型，好比元組(tuple)啥的~。通常輸入的渠道來源於文件或者網絡的二進制流。

　　1.struct.pack()和struct.unpack()

　　在轉化過程當中，主要用到了一個格式化字符串(format strings)，用來規定轉化的方法和格式。

　　下面來談談主要的方法：

　　1.1 struct.pack(fmt,v1,v2,.....)

　　將v1,v2等參數的值進行一層包裝，包裝的方法由fmt指定。被包裝的參數必須嚴格符合fmt。最後返回一個包裝後的字符串。

　　1.2 struct.unpack(fmt,string)

　　顧 名思義，解包。好比pack打包，而後就能夠用unpack解包了。返回一個由解包數據(string)獲得的一個元組(tuple), 即便僅有一個數據也會被解包成元組。其中len(string) 必須等於 calcsize(fmt)，這裏面涉及到了一個calcsize函數。struct.calcsize(fmt)：這個就是用來計算fmt格式所描述的結構的大小。

 　  格式字符串(format string)由一個或多個格式字符(format characters)組成，對於這些格式字符的描述參照Python manual以下

Format	c Type	Python	Note
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.代碼示例

 1 import struct 
 2 
 3 # native byteorder 
 4 buffer = struct.pack("ihb", 1, 2, 3) 
 5 print repr(buffer) 
 6 print struct.unpack("ihb", buffer) 
 7 
 8 # data from a sequence, network byteorder 
 9 data = [1, 2, 3] 
10 buffer = struct.pack("!ihb", *data)
11 print repr(buffer) 
12 print struct.unpack("!ihb", buffer)
13 
14  
15 
16  
17 
18 Output:
19 
20 '\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'
21 (1, 2, 3)
22 '\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03'
23 (1, 2, 3)

View Code

　　首 先將參數1,2,3打包，打包前1,2,3明顯屬於python數據類型中的integer,pack後就變成了C結構的二進制串，轉成 python的string類型來顯示就是　　'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'。因爲本機是小端('little- endian',關於大端和小端的區別請參照這裏, 故而高位放在低地址段。i 表明C struct中的int類型，故而本機佔4位，1則表示爲01000000;h 表明C struct中的short類型，佔2位，故表示爲0200;同理b 表明C struct中的signed char類型，佔1位，故而表示爲03。

　　其餘結構的轉換也相似，有些特別的能夠參考官方文檔的Manual。

　　在Format string 的首位，有一個可選字符來決定大端和小端，列表以下：

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

　　若是沒有附加，默認爲@，即便用本機的字符順序(大端or小端)，對於C結構的大小和內存中的對齊方式也是與本機相一致的(native)，好比有的機器integer爲2位而有的機器則爲四位;有的機器內存對其位四位對齊，有的則是n位對齊(n未知，我也不知道多少)。

　　還有一個標準的選項，被描述爲：若是使用標準的，則任何類型都無內存對齊。

　　好比剛纔的小程序的後半部分，使用的format string中首位爲！，即爲大端模式標準對齊方式，故而輸出的爲'\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03'，其中高位本身就被放在內存的高地址位了。