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Python字節(jié)流打包拆包

 內德維德04 2016-09-24


Python提供了一個struct模塊用于打包拆包

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該模塊的主要的方法:

  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,。最后返回一個包裝后的字符串。

例如:

>>>import   struct
>>>a = 20
>>>b = 200
>>>buff = struct.pack('ii',a,b)   #轉換成字節(jié)流,,雖然還是字符串,,但是可以用于封包傳輸
>>>print  len(buff)
8                                                   #可以看到長度為8個字節(jié),正好是兩個int型數據的長度
>>>print buff

                                                    #二進制是亂碼
>>>print repr(buff)
'\x14\x00\x00\x00\xc8\x00\x00\x00'                #其中十六進制的 0x00000014,0x000000c8分別表示20和200
>>>



  struct.unpack(fmt,string)

    解包,。用pack打包,,然后就可以用unpack解包了。返回一個由解包數據(string)得到的一個元組(tuple),即使僅有一個數據也會被解包成        元組,。其中l(wèi)en(string) 必須等于 calcsize(fmt)


例如:

>>>struct.unpack('ii',buff)#接上面的例子已有打包好的數據buff

(20,200)

>>>


  struct.calcsize(fmt)

    這個就是用來計算fmt格式所描述的結構的大小,。

例如:

>>>struct.calcsize('ii')

8

>>>


  struct.unpack_from(fmt,string,offset)

    這個也是用來解包,與struct.unpack(fmt,string)類似,,只是從參數string的偏移offset位置開始讀

  struct.pack_into(fmt,string,offset,v1,v2,.....)

    這個也是用來打包,,與struct.pack(fmt,v1,v2,.....)類似,只是從參數string的偏移offset位置開始寫




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

如下:

FormatC TypePythonNotes
xpad byteno value
ccharstring of length 1
bsignedcharinteger
Bunsignedcharinteger
_Boolbool(1)
hshortinteger
Hunsignedshortinteger
iintinteger
Iunsignedintinteger or long
llonginteger
Lunsignedlonglong
qlonglonglong(2)
Qunsignedlonglonglong(2)
ffloatfloat
ddoublefloat
schar[]string
pchar[]string
Pvoid*long

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一個例子

  

import struct# native byteorder buffer = struct.pack('ihb', 1, 2, 3) print repr(buffer) print struct.unpack('ihb', buffer) # data from a sequence, network byteorder data = [1, 2, 3] buffer = struct.pack('!ihb', *data)print repr(buffer) print struct.unpack('!ihb', buffer)

 

Output:

'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'
(1, 2, 3)
'\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03'
(1, 2, 3)

首先將參數1,2,3打包,,打包前1,2,3明顯屬于python數據類型中的integer,pack后就變成了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',。由于本機是小端('little-endian',關于大端和小端的區(qū)別請參照Google),故而高位放在低地址段,。i 代表C struct中的int類型,故而本機占4位,,1則表示為01000000;h 代表C struct中的short類型,,占2位,故表示為0200;同理b 代表C struct中的signed char類型,,占1位,,故而表示為03。


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

CharacterByte orderSize and alignment
@nativenative
=nativestandard
<little-endianstandard
>big-endianstandard
!network (= big-endian)standard

如果沒有附加,默認為@,即使用本機的字符順序(大端or小端),,對于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),比如有的機器integer為2位而有的機器則為四位;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,,被描述為:如果使用標準的,,則任何類型都無內存對齊。

比如剛才的小程序的后半部分,,使用的format string中首位為,!,即為大端模式標準對齊方式,,故而輸出的為'\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03',,其中高位自己就被放在內存的高地址位了。




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