使用Python進行二進制文件讀寫(轉)


總的感覺,python本身並沒有對二進制進行支持,不過提供了一個模塊來彌補,就是struct模塊。

python沒有二進制類型,但可以存儲二進制類型的數據,就是用string字符串類型來存儲二進制數據,這也沒關系,因為string是以1個字節為單位的。

 

import struct

a=12.34

#將a變為二進制

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

 

此時bytes就是一個string字符串,字符串按字節同a的二進制存儲內容相同。

再進行反操作

 

現有二進制數據bytes,(其實就是字符串),將它反過來轉換成python的數據類型:

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

注意,unpack返回的是tuple

 

所以如果只有一個變量的話:

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

那么,解碼的時候需要這樣

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,) ,是一個tuple而不是原來的浮點數了。

如果是由多個數據構成的,可以這樣:

 

a='hello'

b='world!'

c=2

d=45.123

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

 

此時的bytes就是二進制形式的數據了,可以直接寫入文件比如 binfile.write(bytes)

然后,當我們需要時可以再讀出來,bytes=binfile.read()

 

再通過struct.unpack()解碼成python變量
a,b,c,d=struct.unpack('5s6sif',bytes)

 

'5s6sif'這個叫做fmt,就是格式化字符串,由數字加字符構成,5s表示占5個字符的字符串,2i,表示2個整數等等,下面是可用的字符及類型,ctype表示可以與python中的類型一一對應。

 

 

Format C Type Python 字節數
x pad byte no value 1
c char string of length 1 1
b signed char integer 1
B unsigned char integer 1
? _Bool bool 1
h short integer 2
H unsigned short integer 2
i int integer 4
I unsigned int integer or long 4
l long integer 4
L unsigned long long 4
q long long long 8
Q unsigned long long long 8
f float float 4
d double float 8
s char[] string 1
p char[] string 1
P void * long

 

 

最后一個可以用來表示指針類型的,占4個字節

為了同c中的結構體交換數據,還要考慮有的c或c++編譯器使用了字節對齊,通常是以4個字節為單位的32位系統,故而還提供了

 

Character Byte order Size and alignment
@ native native            湊夠4個字節
= native standard        按原字節數
< little-endian standard        按原字節數
> big-endian standard       按原字節數
! network (= big-endian) standard       按原字節數

 

 

使用方法是放在fmt的第一個位置,就像'@5s6sif'

-----二進制文件處理時會碰到的問題-----

我們使用處理二進制文件時,需要用如下方法

binfile=open(filepath,'rb')    讀二進制文件

binfile=open(filepath,'wb')    寫二進制文件

那么和binfile=open(filepath,'r')的結果到底有何不同呢?
不同之處有兩個地方:

 

第一,使用'r'的時候如果碰到'0x1A',就會視為文件結束,這就是EOF。使用'rb'則不存在這個問題。即,如果你用二進制寫入再用文本讀出的話,如果其中存在'0X1A',就只會讀出文件的一部分。使用'rb'的時候會一直讀到文件末尾。

 

第二,對於字符串x='abc/ndef',我們可用len(x)得到它的長度為7,/n我們稱之為換行符,實際上是 '0X0A'。當我們用'w' 即文本方式寫的時候,在windows平台上會自動將'0X0A'變成兩個字符'0X0D','0X0A',即文件長度實際上變成8.。當用'r'文本方式讀取時,又自動的轉換成原來的換行符。如果換成'wb'二進制方式來寫的話,則會保持一個字符不變,讀取時也是原樣讀取。所以如果用文本方式寫入,用二進制方式讀取的話,就要考慮這多出的一個字節了。'0X0D'又稱回車符。
linux下不會變。因為linux只使用'0X0A'來表示換行。


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