[oeasy]python0019_ 打包和解包_struct_pack_unpack

打包和解包

回忆上次内容

• ASCII 由这样几类字符构成

• 英文大写字符
• 英文小写字符
• 数字
• 符号

• 电报时代对于英文、数字的编码

• 使用的是摩斯电码

• 这摩斯电码是3进制的编码方式

• 长短空

• 怎么演化成ascii这种0101的二进制编码的呢？

回到 ASCII 码

• 电报传过来的信号需要记录下来

• 于是有了电传打字机(tele-typewriter)
• 电传打字机需要统一的编码字母和数字

• ASCII的第一个商业用途

• 是作为一个七位电传打字机(tele-typewriter)代码

• 要把滴、答、停的电报信号

• 变成0和1的二进制信号

ASCII的演化(evolve)

• 1960年10月6日

• 美国标准协会（ASA）X3的首次会议
• ASCII标准的工作开始了
• 美国标准协会

• 现为美国国家标准协会
• American National Standards Institute
• 简称ANSI

• 开始敲定ASCII具体编码

• 贝尔公司主要经营电报电话

编码来源

• 第一次(ASA X3.4-1963)就明确

• 大小写字母之间只差一个位
• 这很重要

• 否则错误编码一旦成为标准

• 所有应用这种错误编码的文件

• 就都废掉了

• 我想把所有 ASCII 字符 0-127 全都打出来

• 可以么？

​​回忆show.py​​

• ​​回忆编写show.py​​

for n in range(0xff):
    print(chr(n),end="")
    if n % 16 == 0:
        print()

• 确实可以出来

• 这输出靠的是

• 把序号转化成字符的函数

• chr

• 但是没有看到0

• 理论上在1之前
• 仿佛被黑暗森林所吞没

• 我能否将字节解码(decode)来干这个事？

struct

• 首先是要获得从0到127的字节状态
• struct 是一个包(module)

• 导入struct包

• struct是结构的意思

• 来自于c里面常用类型的存储结构
• 这个struct怎么用呢？

pack

• 把数字变成字节的形态

• 把0x61这个数字变成字节的形态

• "a" 不是字符吗？

• 怎么成了字节了？

字节表示法

• 注意细节

• 注意"a"前面还有一个b

• "a"是字符
• b"a" 是字节

• 这两类型完全不同
• 字节b"a"是什么呢？

字节形态

• 字节状态可以用两个16进制数来表示

• b"a"

• 相当于b"\x61"

• b"a" 和 b"\x61" 是同样的一个字节

• 就是字符"a"在字节里的样子

• 为了清楚起见

• 把b"\x61"表示为b"a"
• 这样也就直接看到了字符
• 刚好ord("a") 就是 0x61

• 如何理解struct.pack呢？

封包pack

• 按要求把东西封进规定的封装里面

• 把数字封在1个Byte里面

• 观察他的字节状态

遍历

import struct
for n in range(0,128):
    b = struct.pack("b",n)
    print(b,end=",")

• 把从0-127的数字都封到字节里面

• 可以把数字转化成字节状态

• 然后可以再把字节解码了

遍历结果

• 好多的字节呀~

• 从字节状态可以看到已经有

• 0、1、2、3

• 这里很明显能看到0
• 还有0前面的一堆符号

• A、B、C
• a、b、c

• 还有

• \r、\n、\t
• 这是啥意思？
• 怎么还能有两个字符呢？
• 不管他

• 先加上换行

换行

• 从0数到7

• 换1行
• 再从0数到7

• 隐约看到了ascii码的结构

• 我不想看字节状态呢

• 我想看字符状态

• 需要对字节状态解码(decode)

• 也就是解包

• struct.unpack

解包

• 这又是一圈

• pack
• unpack

• 解包出来是序号
• 先把0-127的数字都变成字节

封包再解包

import struct
for n in range(0,127):
    b = struct.pack("b",n)
    c = struct.unpack("b",b)[0]
    print(chr(c),end="")
    if n % 16 == 0:
        print()

• 依然要面对黑暗森林

封包再解码

import struct
for n in range(0,127):
    b = struct.pack("b",n)
    s = b.decode("ascii")
    print(s,end="")
    if n % 16 == 0:
        print()

• 运行一下
• 上面那片依然是全黑的？

• 和原来chr方法得到的结果差不多
• 但是没有看到字符0

• 仿佛被上面那片黑暗森林所吞没
• 这可真可怕！

• 我们先去总结一下吧

总结

• struct包可以让我们使用封包格式

• 把数字封包到字节里

• pack函数就是封包
• unpack函数就是解封

• 我们通过封到不同字节的数字

• 遍历了一次ascii码

• 还是有那片黑色的区域

• 好像是一片黑暗森林！
• 那里面到底有些什么秘密？

• 我们下次向黑暗森林区域进发！！
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