python中struct.pack()函數和struct.unpack()函數的詳細介紹

　　python中的struct主要是用來處理C結構資料的，讀入時先轉換為Python的字串類型，然後再轉換為Python的結構化類型，例如元組(tuple)啥的~。一般輸入的管道來自檔案或網路的二進位流。

　　1.struct.pack()和struct.unpack()

　　在轉換過程中，主要用到了一個格式化字串(format strings)，用來規定轉換的方法和格式。

　　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串。

　　1.2 struct.unpack(fmt,string)

#　　顧 名思義，解包。例如pack打包，然後就可以用unpack解包了。 傳回一個由解包資料(string)得到的一個元組(tuple), 即使只有一個資料也會被解包成元組。其中len(string) 必須等於 calcsize(fmt)，這裡面涉及到了一個calcsize函數。 struct.calcsize(fmt)：這就是用來計算fmt格式所描述的結構的大小。

 　  格式字串(format string)由一個或多個格式字元(format characters)組成，對於這些格式字元的描述參考Python manual如下

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)

#　　先將參數1,2,3打包，打包前1,2,3明顯屬於python資料型別中的integer,pack後就變成了C結構的二進位串，轉成python的string型別來顯示就是'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'。由於本機是小端('little- endian',關於大端和小端的區別請參照這裡, 故而高位放在低地址段。i 代表C struct中的int類型，故而本機佔4位，1則表示為01000000;h 代表C struct中的short類型，佔2位，故表示為0200;同理b 代表C struct中的signed char類型，佔1位，故而表示為03。結構的轉換也類似，有些特別的可以參考官方文件的Manual。

　　如果沒有附加，預設為@，即使用本機的字元順序(大端or小端)，對於C結構的大小和記憶體中的對齊方式也是與本機相一致的(native)，例如有的機器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，則任何類型都無記憶體對齊。

　　例如剛才的小程式的後半部分，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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