Python使用struct模块转换C语言结构体,打包、解包二进制数据
2017-06-12 20:34
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本文参考:https://docs.python.org/2/library/struct.html#struct-format-strings
本文是我使用socket测试网络接口写的消息头,其中包含以下内容:
(1)通过Python的struct模块将C的结构体转换成Python语言(struct.Struct)
(2)打包和解包(pack_into和unpack_from)
(3)序列化和反序列化(SerializeToString和ParseFromString)
C语言的消息头如下,是个C的结构体:
将C语言的消息头转换为Python类,其中reserve[1]是保留字,不用管,body[0]是个长度为0的数组,保存body的首地址,也不用管。转换后如下
字节顺序:
1、字节顺序的第一个字符可用于指示打包数据的字节顺序、大小和对其方式
2、格式字符
C和Python之间的类型转换,组合的字符串表示二进制数据的字节顺序,如上面程序中的“!IHIcc”
本文是我使用socket测试网络接口写的消息头,其中包含以下内容:
(1)通过Python的struct模块将C的结构体转换成Python语言(struct.Struct)
(2)打包和解包(pack_into和unpack_from)
(3)序列化和反序列化(SerializeToString和ParseFromString)
C语言的消息头如下,是个C的结构体:
#pragma pack(1) struct PduHead{ unsigned int flag; unsigned short packet_len; unsigned int cmd; unsigned char version; unsigned char reserve[1]; unsigned char body[0]; }; #pragma pack()
将C语言的消息头转换为Python类,其中reserve[1]是保留字,不用管,body[0]是个长度为0的数组,保存body的首地址,也不用管。转换后如下
import struct import ctypes class PduHead(object): def __init__(self, cmdtype=0): self.flag = GLOBAL_SIGNAL_FLAG self.packet_len = 0 self.cmd = cmdtype self.version = VERSION # struct.Struct返回一个新的Struct对象,根据传入的字节顺序字符串写入和读取二进制数据 # “!IHIcc”表示二进制数据的字节顺序 # “!”表示字节顺序为network # “IHIcc”分别是根据以上几个参数的类型得到的格式字符 # 二进制流会根据这个字节顺序去解析 self.struct = struct.Struct('!IHIcc') # 序列化函数 def SerializeToStringWithMsg(self, req_msg): if not req_msg: logger.error('No request message set!') return '' body_str = req_msg.SerializeToString() # 序列化,将对象转化为可传输的二进制流 values = (self.flag, len(body_str) + self.struct.size, self.cmd, self.version, '\0') buffer = ctypes.create_string_buffer(self.struct.size) # 创建一个buffer self.struct.pack_into(buffer, 0, *values) # 根据字节序打包,将打包的字节写入到buffer中,values元组表示要写入的值 # buffer对象提供了raw属性访问当前buffer内容 # 该方法返回一个要传输的消息头和消息体的二进制流 return buffer.raw + body_str # 反序列化函数 def ParseFromStringWithMsg(self, data): # 根据字节序解析二进制流,返回一个元素,形似SerializeToStringWithMsg方法中的value,所以self.cmd是元组的第三个元素 self.cmd = self.struct.unpack_from(data[:self.struct.size])[2] resp_msg = dict_message.get(self.cmd) # 根据self.cmd得到响应数据的二进制流(这是个不用关心,跟业务有关) if not resp_msg: logger.error('Message [%d] Not Found!' % self.cmd) return None resp_msg = resp_msg() if resp_msg: resp_msg.ParseFromString(data[self.struct.size:]) # 反序列化,将二进制流转化为实际的对象 return [self.cmd, resp_msg]
字节顺序:
1、字节顺序的第一个字符可用于指示打包数据的字节顺序、大小和对其方式
2、格式字符
C和Python之间的类型转换,组合的字符串表示二进制数据的字节顺序,如上面程序中的“!IHIcc”
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