Python:struct模块的pack、unpack

空扰寡人 提交于 2019-11-29 00:18:40

问题21:如何处理二进制文件

 

一、二进制文件的结构

1、结构:头部信息 + 数据;

 头部信息:是对这个文件是结构的介绍信息,相当于书本的目录;

 数据:文件各个结构的具体信息,相当于书本的内容;

2、打开二进制文件

  例:f = open(path, 'rb'):以只读形式打开指定文件;

3、读取文件:f.read(size),读取的文件内容为字节;如:\x10\x00\x00\x01\x02\x0D等,一个\x10代表一个字节;

4、解析读取的字节数据:struct模块下的unpack方法(更多参见:Python:struct模块的pack、unpack

#格式:struct.unpack('数据类型', f.read(size))

#数据类型:如下表,struct.unpack('h', f.read(size)),表示解析成short类型;'i',表示解析成int类型;

#f.read():表示需要被解析的字节类型的数据;

#struct 类型表

FormatC TypePython typeStandard sizeNotes
x pad byte no value    
c char string of length 1 1  
b signed char integer 1 (3)
B unsigned char integer 1 (3)
? _Bool bool 1 (1)
h short integer 2 (3)
H unsigned short integer 2 (3)
i int integer 4 (3)
I unsigned int integer 4 (3)
l long integer 4 (3)
L unsigned long integer 4 (3)
q long long integer 8 (2), (3)
Q unsigned long long integer 8 (2), (3)
f float float 4 (4)
d double float 8 (4)
s char[] string 1  
p char[] string    
P void * integer   (5), (3)

 

复制代码
import struct

a = 20
b = 400
s = struct.pack('ii', a, b)
print(s, type(s))
#输出:b'\x14\x00\x00\x00\x90\x01\x00\x00' <class 'bytes'>
print('length: ', len(s))
#输出:length:  8
s2 = struct.unpack('ii', s)
print(s2)
#输出:(20, 400)

s2 = struct.unpack('ii', s)
#报错:unpack requires a buffer of 4 bytes
#==>解压需要一个4字节的缓冲区,也就是说'ii'表示8个字节的缓冲
复制代码

5、直接读取文件数据(存放到数组内),而不是再返回一个字符串

复制代码
import array

f = open('test.wav')
#将文件指针从首端移到末尾;
f.seek(0, 2)
#f.tell():返回从指针位置到文件末尾的字节数;
n = f.tell()/2
#创建一个数据类型为'h',长度为n的数组;
buf = array.array('h', (o for _ in range(n)))
#将文件指针从末尾移到首端;
f.seek(2, 0)
#将文件二进制数据直接读取到buf数组内;
f.readinto(buf)
#查看数组内数据
print(buf[index])
f.close()

#缩小文件大小
for i in range(n):
    buf[i] /= 8
#将更改后的数据写入新文件,以写入二进制文件的形式
f2 = open('demo.wav', 'wb')
#将数组内数据写入文件内:采用array.tofile(file)
buf.tofile(f2)
f2.close()

一、二进制文件的结构

1、结构:头部信息 + 数据;

 头部信息:是对这个文件是结构的介绍信息,相当于书本的目录;

 数据:文件各个结构的具体信息,相当于书本的内容;

2、打开二进制文件

  例:f = open(path, 'rb'):以只读形式打开指定文件;

3、读取文件:f.read(size),读取的文件内容为字节;如:\x10\x00\x00\x01\x02\x0D等,一个\x10代表一个字节;

4、解析读取的字节数据:struct模块下的unpack方法(更多参见:Python:struct模块的pack、unpack

#格式:struct.unpack('数据类型', f.read(size))

#数据类型:如下表,struct.unpack('h', f.read(size)),表示解析成short类型;'i',表示解析成int类型;

#f.read():表示需要被解析的字节类型的数据;

#struct 类型表

FormatC TypePython typeStandard sizeNotes
x pad byte no value    
c char string of length 1 1  
b signed char integer 1 (3)
B unsigned char integer 1 (3)
? _Bool bool 1 (1)
h short integer 2 (3)
H unsigned short integer 2 (3)
i int integer 4 (3)
I unsigned int integer 4 (3)
l long integer 4 (3)
L unsigned long integer 4 (3)
q long long integer 8 (2), (3)
Q unsigned long long integer 8 (2), (3)
f float float 4 (4)
d double float 8 (4)
s char[] string 1  
p char[] string    
P void * integer   (5), (3)

 

复制代码
import struct

a = 20
b = 400
s = struct.pack('ii', a, b)
print(s, type(s))
#输出:b'\x14\x00\x00\x00\x90\x01\x00\x00' <class 'bytes'>
print('length: ', len(s))
#输出:length:  8
s2 = struct.unpack('ii', s)
print(s2)
#输出:(20, 400)

s2 = struct.unpack('ii', s)
#报错:unpack requires a buffer of 4 bytes
#==>解压需要一个4字节的缓冲区,也就是说'ii'表示8个字节的缓冲
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5、直接读取文件数据(存放到数组内),而不是再返回一个字符串

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import array

f = open('test.wav')
#将文件指针从首端移到末尾;
f.seek(0, 2)
#f.tell():返回从指针位置到文件末尾的字节数;
n = f.tell()/2
#创建一个数据类型为'h',长度为n的数组;
buf = array.array('h', (o for _ in range(n)))
#将文件指针从末尾移到首端;
f.seek(2, 0)
#将文件二进制数据直接读取到buf数组内;
f.readinto(buf)
#查看数组内数据
print(buf[index])
f.close()

#缩小文件大小
for i in range(n):
    buf[i] /= 8
#将更改后的数据写入新文件,以写入二进制文件的形式
f2 = open('demo.wav', 'wb')
#将数组内数据写入文件内:采用array.tofile(file)
buf.tofile(f2)
f2.close()
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