詳解python的二進(jìn)制轉(zhuǎn)化模塊
在pyton中，通過(guò)struct模塊來(lái)對(duì)二進(jìn)制進(jìn)行轉(zhuǎn)換，主要包括兩大類(lèi)函數(shù)，即用于打包的pack和用于解包的unpack。
其中，struct.pack的輸入格式為struct.pack(format, v1, v2, ...)，其中format為格式字符串，v1,v2..為將要轉(zhuǎn)成bytes的字符。
例如
>>> import struct
>>> struct.pack('i', 15)
b'\x0f\x00\x00\x00'
>>> struct.pack('iii', 15, 16, 17)
b'\x0f\x00\x00\x00\x10\x00\x00\x00\x11\x00\x00\x00'
>>> struct.pack('b', 255) #b格式的取值范圍是-128到127
struct.error: byte format requires -128 <= number <= 127
>>> struct.pack('B', 200)
b'\xc8'
>>> struct.pack('B', 71) #128以?xún)?nèi)可用ASCII表示
b'G'
i代表int，15對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼為F000，故其輸出為b\x0f\x00\x00\x00。當(dāng)格式字符串為iii時(shí)，說(shuō)明要將三個(gè)數(shù)字以整數(shù)類(lèi)型轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制。
其中，格式化字符串中的每個(gè)字符都代表一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，其中整型相關(guān)的字符如下，左側(cè)為帶符號(hào)整型，右側(cè)為無(wú)符號(hào)整型
| C語(yǔ)言類(lèi)型 | C語(yǔ)言類(lèi)型 | 標(biāo)準(zhǔn)大小 | ||
|---|---|---|---|---|
b | signed char | B | unsigned char | 1 |
h | short | H | unsigned short | 2 |
i | int | I | unsigned int | 4 |
l | long | L | unsigned long | 4 |
q | long long | Q | unsigned long long | 8 |
n | ssize_t | N | size_t |
其他類(lèi)型
| 格式 | C 類(lèi)型 | Python 類(lèi)型 | 標(biāo)準(zhǔn)大小 |
|---|---|---|---|
x | 填充字節(jié) | 無(wú) | |
c | char | 長(zhǎng)度為1的字節(jié)串 | |
? | _Bool | bool | 1 |
e | float | 2 | |
f | float | float | 4 |
d | double | float | 8 |
s | char[] | 字節(jié)串 | |
p | char[] | 字節(jié)串 | |
P | void* | 整數(shù) |
struct中提供了獲取標(biāo)準(zhǔn)大小的函數(shù)，calcsize:
>>> struct.calcsize('B')
1
>>> struct.calcsize('i')
4
除了聲明被格式化時(shí)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，struct還可以指定對(duì)齊方式，例如
>>> struct.pack("i",15)
b'\x0f\x00\x00\x00'
>>> struct.pack(">i",15) #小端序
b'\x00\x00\x00\x0f'
>>> struct.pack("<i",15) #大端序
b'\x0f\x00\x00\x00'
其對(duì)應(yīng)字符的含義分別為
@ | = | < | > | ! |
|---|---|---|---|---|
| 本機(jī) | 本機(jī) | 小端 | 大端 | 網(wǎng)絡(luò)(大端) |
其中默認(rèn)為@，即本機(jī)字節(jié)順序。
在熟悉了pack之后，與之對(duì)偶的unpack也就沒(méi)啥難度了
>>> test = struct.pack("III",125,1255,12555)
>>> struct.unpack("III",test)
(125, 1255, 12555)
除了pack和unpack，struct模塊還提供了C語(yǔ)言風(fēng)格的一對(duì)函數(shù)pack_into和unpack_from，二者的聲明分別為
struct.pack_into(format, buffer, offset, v1, v2, ...) struct.unpack_from(format, /, buffer, offset=0)
其中buffer表示緩沖流，在pack_into中，將v1,v2...以offset的偏置打包入buffer中；在unpack_from中，將buffer中的數(shù)據(jù)從offset處依次取出。
struct中封裝了用于二進(jìn)制處理的類(lèi)Struct，按照以往經(jīng)驗(yàn)，其pack函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法很有可能是下面這種
def pack(format,*args):
return Struct(format).pack(args)
其中Struct的初始化方法就是輸入一個(gè)格式化字符串，例如
>>> s = struct.Struct("III")
>>> s.pack(1,2,3)
b'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x03\x00\x00\x00'
總結(jié)
本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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