struct模块
struct模块提供了用于在字节字符串和Python原生数据类型之间的转换，可以用于处理存储在文件中或从网络连接中存储的二进制数据，以及其他数据源。
struct中的pack函数把任意数据类型变成bytes
- pack(fmt,v1,v2...) ->string
按照给定的格式fmt, 将数据转换为字节流，并将该字节流返回 - pack_into(fmt,buffer,offset,v1,v2)->None
按照给定的格式fmt,将数据转换成字节流，并将字节流写入以offset开始的buffer中( buffer为可写的缓冲区，可用array模块) - unpack(fmt,v1,v2)->tuple
按照给定的格式fmt,解析字节流，并返回解析结果 - pack_from(fmt,buffer,offset)->tuple
按照给定的格式fmt,解析以offset开始的缓冲区，并返回解析结果 - calcsize(fmt)->int
计算给定的格式fmt占用多少字节的内存，注意对齐方式
打包和解包
struct 支持将数据pack(打包成字节串)，并能从字节串中unpack(解包)出数据。
import struct
import binascii
values = (1,'ab'.encode("utf-8"),2.7)
s = struct.Struct("I 2s f") # 指定格式
packed_data = s.pack(*values)
print(" 原始值 : ", values)
print(" 格式符 : ", s.format)
print(" 占用字节 : ", s.size)
print(" 打包结果: ", binascii.hexlify(packed_data))
# binascii.hexlify()将打包的值转换为十六进制字节序列显示出来格式符中的空格用于分隔各个指示器(indicators), 在编译格式时会被忽略
import struct
values = (1,'ab'.encode("utf-8"),2.7)
s = struct.Struct("I 2s f")
packed_data = s.pack(*values)
unpacked_data = s.unpack(packed_data)
print(unpacked_data)# 没有分隔符
# 2个整数，1个有3个字符的字符串，一个整数
a = struct.pack("2I3sI", 12, 34, b"abc", 56)
b = struct.unpack("2I3sI", a)
print('a:',a)
print('b:',b)字节顺序和对齐
默认情况下，pack使用本地C库的字节顺序来编码的。格式化字符串的第一个字符可以用来表示填充数据的字节顺序、大小和对齐方式。
一般情况下，主机字节序 是 小端模式，网络字节序 是 大端模式
如果格式符中没有设置这些，那么默认将使用 @。
print(struct.calcsize("2I3sI"))# 16上面的三个整型加一个 3 字符的字符串一共占用了 16 个字节
1 个 int 4 字节，3 个字符 3 字节
在 struct的打包过程中，根据特定类型的要求，必须进行字节对齐。
由于默认 unsigned int 型占用四个字节，因此要在字符串的位置进行4字节对齐，因此即使是 3 个字符的字符串也要占用 4 个字节。
不定长数据pack
处理不定长的内容的主要思想是把长度和内容一起打包，解包时先解析内容的长度，然后再读取正文
# 对于变长字符串在处理时把字符串的长度当成数据的内容一起打包
s = bytes(s)
data = struct.pack("I%ds"%(len(s),),len(s),s)# 解包变长字符串
int_size = struct.calcsize("I")
i = struct.unpack("I",data[:int_size])
data = struct.unpack("%ds"%(i[0],),data[int_size:])
# 解包变长字符串时先解包内容的长度，再根据内容的长度解包数据格式符
缓冲区
可以通过避免为每个打包结构分配新缓冲区的开销来优化
pack_into()和unpack_from()方法支持直接写入预先分配的缓冲区。
- pack_into(format, buffer, offset, v1, v2, ...)
- unpack_from(format, buffer, offset=0)
在组包拆包时，可以指定所需的偏移量，这让组包拆包变得更加灵活。
import ctypes
import struct
s = struct.Struct('I 2s f')
sbuf = struct.Struct('I 2s f')
values = (1, 'ab'.encode('utf-8'), 2.7)
s.pack_into(sbuf, 0, *values)
res = s.unpack_from(sbuf, 0)参考
python(29)：struct模块_python struct_python开发笔记的博客
