Python之struct介绍及详解（与CC++通信结构体的交互）⽤处
1. 按照指定格式将Python数据转换为字符串，该字符串为字节流，如⽹络传输时，不能传输int，此时先将int转化为字节流，然后再发送;
2. 按照指定格式将字节流转换为Python指定的数据类型;
3. 处理⼆进制数据，如果⽤struct来处理⽂件的话，需要⽤’wb’,’rb’以⼆进制(字节流)写，读的⽅式来处理⽂件;
4. 处理c语⾔中的结构体;
struct模块中的函数
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,offt,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offt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,offt)tuple按照给定的格式(fmt)解析以offt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
格式化字符串
当打包或者解包的时，需要按照特定的⽅式来打包或者解包.该⽅式就是格式化字符串，它指定了数据类型，除此之外，还有⽤于控制字节顺序、⼤⼩和对齐⽅式的特殊字符.
对齐⽅式
为了同c中的结构体交换数据，还要考虑c或c++编译器使⽤了字节对齐，通常是以4个字节为单位的32位系统，故⽽struct根据本地机器字节顺序转换.可以⽤格式中的第⼀个字符来改变对齐⽅式.定义如下
Character Byte order Size Alignment
@(默认)本机本机本机，凑够4字节
=本机标准none，按原字节数
<⼩端标准none，按原字节数
>⼤端标准none，按原字节数
!network(⼤端)标准none，按原字节数
如果不懂⼤⼩端，见.
格式符
格式符C语⾔类型Python类型Standard size
x pad byte(填充字节)no value
c char string of length 11
b signed char integer1
B unsigned char integer1
_Bool bool1
h short integer2
H unsigned short integer2
i int integer4
I(⼤写的i)unsigned int integer4
l(⼩写的L)long integer4
L unsigned long long4
q long long long8
Q unsigned long long long8
f float float4
d doubl
e float8
s char[]string全马是多少公里
p char[]string
P void *long
注- -!
1. _Bool在C99中定义，如果没有这个类型，则将这个类型视为char,⼀个字节;
2. q和Q只适⽤于64位机器;
3. 每个格式前可以有⼀个数字，表⽰这个类型的个数，如s格式表⽰⼀定长度的字符串,4s表⽰长度为4的字符串;4i表⽰四个int;
4. P⽤来转换⼀个指针，其长度和计算机相关;
5. f和d的长度和计算机相关;
进制转化:
# 获取⽤户输⼊⼗进制数
dec = int(input("输⼊数字："))
print("⼗进制数为：", dec)
print("转换为⼆进制为：", bin(dec))
print("转换为⼋进制为：", oct(dec))
print("转换为⼗六进制为：", hex(dec))
偶像英语站军姿16进制转10进制: int('0x10', 16) ==> 16
Python没有专门处理字节的数据类型。但由于b'str'可以表⽰字节，所以，字节数组＝⼆进制str。⽽在C语⾔中，我们可以很⽅便地⽤struct、union来处理字节，以及字节和int，float的转换。
在Python中，⽐⽅说要把⼀个32位⽆符号整数变成字节，也就是4个长度的bytes，你得配合位运算符这么写：
>>> n = 10240099
>>> b1 = (n & 0xff000000) >> 24
>>> b2 = (n & 0xff0000) >> 16
>>> b3 = (n & 0xff00) >> 8
>>> b4 = n & 0xff
>>> bs = bytes([b1, b2, b3, b4])
>>> bs
b'\x00\x9c@c'
⾮常⿇烦。如果换成浮点数就⽆能为⼒了。
好在Python提供了⼀个struct模块来解决bytes和其他⼆进制数据类型的转换。
pack
struct的pack函数把任意数据类型变成bytes：
>>> import struct
>>> struct.pack('>I', 10240099)
b'\x00\x9c@c'
pack的第⼀个参数是处理指令，'>I'的意思是：
>表⽰字节顺序是big-endian，也就是⽹络序，I表⽰4字节⽆符号整数。
后⾯的参数个数要和处理指令⼀致。
东台市政府
按摩教程unpack
unpack把bytes变成相应的数据类型：鱼肉
>>> struct.unpack('>IH', b'\xf0\xf0\xf0\xf0\x80\x80')
(4042322160, 32896)
根据>IH的说明，后⾯的bytes依次变为I：4字节⽆符号整数和H：2字节⽆符号整数。
所以，尽管Python不适合编写底层操作字节流的代码，但在对性能要求不⾼的地⽅，利⽤struct就⽅便多了。
struct模块定义的数据类型可以参考Python官⽅⽂档：
Windows的位图⽂件（.bmp）是⼀种⾮常简单的⽂件格式，我们来⽤struct分析⼀下。
⾸先找⼀个bmp⽂件，没有的话⽤“画图”画⼀个。
读⼊前30个字节来分析：
>>> s =
b'\x42\x4d\x38\x8c\x0a\x00\x00\x00\x00\x00\x36\x00\x00\x00\x28\x00\x00\x00\x80\x02\x00\x00\x68\x01\x00\x00\x01\x00\x18\x00'
BMP格式采⽤⼩端⽅式存储数据，⽂件头的结构按顺序如下：
两个字节：'BM'表⽰Windows位图，'BA'表⽰OS/2位图；⼀个4字节整数：表⽰位图⼤⼩；⼀个4字节整数：保留位，始终为0；⼀个4字节整数：实际图像的偏移量；⼀个4字节整数：Header的字节数；⼀个4字节整数：图像宽度；⼀个4字节整数：图像⾼度；⼀个2字节整数：始终为1；⼀个2字节整数：颜⾊数。
所以，组合起来⽤unpack读取：
>>> struct.unpack('<ccIIIIIIHH', s)
(b'B', b'M', 691256, 0, 54, 40, 640, 360, 1, 24)
结果显⽰，b'B'、b'M'说明是Windows位图，位图⼤⼩为640x360，颜⾊数为24。
请编写⼀个bmpinfo.py，可以检查任意⽂件是否是位图⽂件，如果是，打印出图⽚⼤⼩和颜⾊数。
# -*- coding: utf-8 -*-
import ba64,struct
bmp_data = ba64.b64decode('Qk1oAgAAAAAAADYAAAAoAAAAHAAAAAoAAAABABAAAAAAADICAAASCwAAEgsAAAAAAAAAAAAA/3//f/9//3//f/9//3//f/9//3//f/9//3
def bmp_info(data):
str = struct.unpack('<ccIIIIIIHH',data[:30]) #bytes类也有切⽚⽅法
if str[0]==b'B' and str[1]==b'M':
print("这是位图⽂件")
return {
'width': str[-4],
'height': str[-3],
'color': str[-1]
}
el:
print("这不是位图⽂件")
if __name__ == '__main__':
bmp_info(bmp_data)
ip地址冲突print('ok')
骨碌读音
⽰例：
现在我们有了格式字符串，也知道了封装函数，那现在先通过⼀两个例⼦看⼀看。
例⼀：⽐如有⼀个报⽂头部在C语⾔中是这样定义的
struct header
{
unsigned short usType;
char[4] acTag;
unsigned int uiVersion;
unsigned int uiLength;
};
在C语⾔对将该结构体封装到⼀块缓存中是很简单的，可以使⽤memcpy()实现。在Python中，使⽤struct就需要这样：
str = struct.pack('B4sII', 0x04, 'aaaa', 0x01, 0x0e)
'B4sII' ------ 有⼀个unsigned short、char[4], 2个unsigned int。其中s之前的数字说明了字符串的⼤⼩ 。
type, tag, version, length = struct.unpack('B4sll', str)
class struct.Struct(format)
返回⼀个struct对象（结构体，参考C）。
该对象可以根据格式化字符串的格式来读写⼆进制数据。
第⼀个参数（格式化字符串）可以指定字节的顺序。
默认是根据系统来确定，也提供⾃定义的⽅式，只需要在前⾯加上特定字符即可：
