python学习笔记7.5-内建模块struct

Python中变量的类型只有列表、元祖、字典、集合等高级抽象类型,并没有像c中定义了位、字节、整型等底层初级类型。因为Python本来就是高级解释性语言,运行的时候都是经过翻译后再在底层运行。如何打通Python和其他语言之间的类型定义障碍,Python的内建模块struct完全解决了所有问题。

知识介绍:

在struct模块中最最常用的三个: (1)struct.pack:用于将Python的值根据格式符,转换为字符串(因为Python中没有字节(Byte)类型,可以把这里的字符串理解为字节流,或字节数组)。 (2)struct.unpack: 刚好与struct.pack相反,用于将字节流转换成python数据类型,该函数返回一个元组。 (3)struct.calcsize: 计算格式字符串所对应的结果的长度。

转换过程中遇到的格式操作:

格式符

C语言类型

Python类型

x

pad byte

no value

c

char

string of length 1

b

signed char

integer

B

unsigned char

integer

?

_Bool

bool

h

short

integer

H

unsigned short

integer

i

int

integer

I

unsigned int

integer or long

l

long

integer

L

unsigned long

long

q

long long

long

Q

unsigned long long

long

f

float

float

d

double

float

s

char[]

string

p

char[]

string

P

void *

long

实例详解:

#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
'''测试struct模块'''
from struct import *
import array

def fun_calcsize():
    print 'ci:',calcsize('ci')#计算格式占内存大小
    print '@ci:',calcsize('@ci')
    print '=ci:',calcsize('=ci')
    print '>ci:',calcsize('>ci')
    print '<ci:',calcsize('<ci')
    print 'ic:',calcsize('ic')#计算格式占内存大小
    print '@ic:',calcsize('@ic')
    print '=ic:',calcsize('=ic')
    print '>ic:',calcsize('>ic')
    print '<ic:',calcsize('<ic')

def fun_pack(Format,msg = [0x11223344,0x55667788]):
    result = pack(Format,*msg)
    print 'pack'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
    for i in result:
        print hex(ord(i)), # ord把ASCII码表中的字符转换成对应的整形,hex将数值转化为十六进制
    print

    result = unpack(Format,result)
    print 'unpack'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
    for i in result:
        print hex(i),
    print 

def fun_pack_into(Format,msg = [0x11223344,0x55667788]):
    r = array.array('c',' '*8)#大小为8的可变缓冲区,writable buffer
    result = pack_into(Format,r,0,*msg)
    print 'pack_into'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
    for i in r.tostring():
        print hex(ord(i)),
    print

    result = unpack_from(Format,r,0)
    print 'pack_from'.ljust(10),str(type(result)).ljust(20),
    for i in result:
        print hex(i),
    print

def IsBig_Endian():
    '''判断本机为大/小端'''
    a = 0x12345678
    result = pack('i',a)#此时result就是一个string字符串,字符串按字节同a的二进制存储内容相同。
    if hex(ord(result[0])) == '0x78':
        print '本机为小端'
    else:
        print '本机为大端'

def test():
    a = '1234'
    for i in a:
        print '字符%s的二进制:'%i,hex(ord(i))#字符对应ascii码表中对应整数的十六进制

    '''
    不用unpack()返回的数据也是可以使用pack()函数的,只要解包的字符串符合解包格式即可,
    pack()会按照解包格式将字符串在内存中的二进制重新解释(说的感觉不太好...,见下例)
    '''
    print '大端:',hex(unpack('>i',a)[0])#因为pack返回的是元组,即使只有一个元素也是元组的形式
    print '小端:',hex(unpack('<i',a)[0])


if __name__ == "__main__":
    print '判断本机是否为大小端?',
    IsBig_Endian()

    fun_calcsize()

    print '大端:'
    Format = ">ii"
    fun_pack(Format)
    fun_pack_into(Format)

    print '小端:'
    Format = "<ii"
    fun_pack(Format)
    fun_pack_into(Format)

    print 'test'
    test()
    '''
    result:
    判断本机是否为大小端? 本机为小端
    ci: 8
    @ci: 8
    =ci: 5
    >ci: 5
    <ci: 5
    ic: 5
    @ic: 5
    =ic: 5
    >ic: 5
    <ic: 5
    大端:
    pack       <type 'str'>         0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88
    unpack     <type 'tuple'>       0x11223344 0x55667788
    pack_into  <type 'NoneType'>    0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88
    pack_from  <type 'tuple'>       0x11223344 0x55667788
    小端:
    pack       <type 'str'>         0x44 0x33 0x22 0x11 0x88 0x77 0x66 0x55
    unpack     <type 'tuple'>       0x11223344 0x55667788
    pack_into  <type 'NoneType'>    0x44 0x33 0x22 0x11 0x88 0x77 0x66 0x55
    pack_from  <type 'tuple'>       0x11223344 0x55667788
    test
    字符1的二进制: 0x31
    字符2的二进制: 0x32
    字符3的二进制: 0x33
    字符4的二进制: 0x34
    大端:0x31323334
    小端:0x34333231
    '''

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