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使用Python进行二进制文件读写的简单方法

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:50人阅读

总的感觉,python本身并没有对二进制进行支持,不过提供了一个模块来弥补,就是struct模块。

python没有二进制类型,但可以存储二进制类型的数据,就是用string字符串类型来存储二进制数据,这也没关系,因为string是以1个字节为单位的。

import struct

a=12.34

#将a变为二进制

bytes=struct.pack('i',a)

此时bytes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。

再进行反操作

现有二进制数据bytes,(其实就是字符串),将它反过来转换成python的数据类型:

a,=struct.unpack('i',bytes)

注意,unpack返回的是tuple

所以如果只有一个变量的话:

bytes=struct.pack('i',a)

那么,解码的时候需要这样

a,=struct.unpack('i',bytes) 或者 (a,)=struct.unpack('i',bytes)

如果直接用a=struct.unpack('i',bytes),那么 a=(12.34,) ,是一个tuple而不是原来的浮点数了。

如果是由多个数据构成的,可以这样:

a='hello'

b='world!'

c=2

d=45.123

bytes=struct.pack('5s6sif',a,b,c,d)

此时的bytes就是二进制形式的数据了,可以直接写入文件比如 binfile.write(bytes)

然后,当我们需要时可以再读出来,bytes=binfile.read()

再通过struct.unpack()解码成python变量

a,b,c,d=struct.unpack('5s6sif',bytes)

'5s6sif'这个叫做fmt,就是格式化字符串,由数字加字符构成,5s表示占5个字符的字符串,2i,表示2个整数等等,下面是可用的字符及类型,ctype表示可以与python中的类型一一对应。


FormatC TypePython字节数
xpad byteno value1
ccharstring of length 11
bsigned charinteger1
Bunsigned charinteger1
?_Boolbool1
hshortinteger2
Hunsigned shortinteger2
iintinteger4
Iunsigned intinteger or long4
llonginteger4
Lunsigned longlong4
qlong longlong8
Qunsigned long longlong8
ffloatfloat4
ddoublefloat8
schar[]string1
pchar[]string1
Pvoid *long

最后一个可以用来表示指针类型的,占4个字节

为了同c中的结构体交换数据,还要考虑有的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,故而还提供了

CharacterByte orderSize and alignment
@nativenative 凑够4个字节
=nativestandard 按原字节数
<little-endianstandard 按原字节数
>big-endianstandard 按原字节数
!network (= big-endian)standard 按原字节数

使用方法是放在fmt的第一个位置,就像'@5s6sif'

-----二进制文件处理时会碰到的问题-----

我们使用处理二进制文件时,需要用如下方法

binfile=open(filepath,'rb') 读二进制文件

binfile=open(filepath,'wb') 写二进制文件

那么和binfile=open(filepath,'r')的结果到底有何不同呢?

不同之处有两个地方:

第一,使用'r'的时候如果碰到'0x1A',就会视为文件结束,这就是EOF。使用'rb'则不存在这个问题。即,如果你用二进制写入再用文本读出的话,如果其中存在'0X1A',就只会读出文件的一部分。使用'rb'的时候会一直读到文件末尾。

第二,对于字符串x='abc/ndef',我们可用len(x)得到它的长度为7,/n我们称之为换行符,实际上是 '0X0A'。当我们用'w' 即文本方式写的时候,在windows平台上会自动将'0X0A'变成两个字符'0X0D','0X0A',即文件长度实际上变成8.。当用'r'文本方式读取时,又自动的转换成原来的换行符。如果换成'wb'二进制方式来写的话,则会保持一个字符不变,读取时也是原样读取。所以如果用文本方式写入,用二进制方式读取的话,就要考虑这多出的一个字节了。'0X0D'又称回车符。
linux下不会变。因为linux只使用'0X0A'来表示换行。

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