使用Python进行二进制文件读写的简单方法(推荐)
作者:jingxian 发布时间:2022-07-21 07:39:46
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。
Format | C Type | Python | 字节数 |
---|---|---|---|
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
Character | Byte order | Size and alignment |
---|---|---|
@ | native | native 凑够4个字节 |
= | native | standard 按原字节数 |
< | little-endian | standard 按原字节数 |
> | big-endian | standard 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
或
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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