Python之struct模块浅谈

　　这个struct主要是用来处理C结构数据的，读入时先转换为Python的字符串类型，然后再转换为Python的结构化类型，比如元组(tuple)啥的~

一般输入的渠道来源于文件或者网络的二进制流。

　　在转化过程中，主要用到了一个格式化字符串(format strings)，用来规定转化的方法和格式。

　　下面来谈谈主要的方法：

　　struct.pack(fmt,v1,v2,.....)

　　　　将v1,v2等参数的值进行一层包装，包装的方法由fmt指定。被包装的参数必须严格符合fmt。最后返回一个包装后的字符串。

　　struct.unpack(fmt,string)

　　　　顾名思义，解包。比如pack打包，然后就可以用unpack解包了。返回一个由解包数据(string)得到的一个元组(tuple),即使仅有一个数据也会被解包成　　　　　　　　元组。其中len(string) 必须等于 calcsize(fmt)，这里面涉及到了一个calcsize函数，再后面谈到。

　　struct.calcsize(fmt)

　　　　这个就是用来计算fmt格式所描述的结构的大小。

格式字符串(format string)由一个或多个格式字符(format characters)组成，对于这些格式字符的描述参照Python manual如下

Format	C Type	Python type	Standard size(byte)	Notes
x	pad byte	no value
c	char	string of length 1	1
b	signed char	integer	1
B	unsigned char	integer	1
?	_Bool	bool	1	(1)
h	short	integer	2
H	unsigned short	integer	2
i	int	integer	4
I	unsigned int	integer	4
l	long	integer	4
L	unsigned long	integer	4
q	long long	integer	8	(2)
Q	unsigned long long	integer	8	(2)
f	float	float	4	(3)
d	double	float	8	(3)
s	char[]	string
p	char[]	string
P	void *	integer		(4)

说到这里，大家可能都有点迷糊了，那就看一段小代码

  

   
   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)

首先将参数1,2,3打包，打包前1,2,3明显属于python数据类型中的integer,pack后就变成了C结构的二进制串，转成python的string类型来显示就是　　'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03'。由于本机是小端('little-endian',关于大端和小端的区别请参照Google),故而高位放在低地址段。i 代表C struct中的int类型，故而本机占4位，1则表示为01000000;h 代表C struct中的short类型，占2位，故表示为0200;同理b 代表C struct中的signed char类型，占1位，故而表示为03。

其他结构的转换也类似，有些特别的可以参考Manual。

（注：一个英文字母，一个数字，一个符号各占一个字节。一个汉字占两个字节。所以我们习惯对一个字符占的位置说成一位，这里的位不是bit，而是一个字符占的位置的位，实际是一个字节。）

在Format string 的首位，有一个可选字符来决定大端和小端，列表如下：

Character	Byte order	Size and alignment
@	native	native
=	native	standard
<	little-endian	standard
>	big-endian	standard
!	network (= big-endian)	standard

如果没有附加，默认为@，即使用本机的字符顺序(大端or小端)，对于C结构的大小和内存中的对齐方式也是与本机相一致的(native)，比如有的机器integer为2位而有的机器则为四位;有的机器内存对其位四位对齐，有的则是n位对齐(n未知，我也不知道多少)。

还有一个标准的选项，被描述为：如果使用标准的，则任何类型都无内存对齐。

比如刚才的小程序的后半部分，使用的format string中首位为！，即为大端模式标准对齐方式，故而输出的为'\x00\x00\x00\x01\x00\x02\x03'，其中高位自己就被放在内存的高地址位了。

关于struct模块的讲解就到这里。本文只做引子，详细内容可以参见手册。由于水平有限，谬误之处还请指出。

from:http://www.cnblogs.com/tonychopper/archive/2010/07/23/1783501.html