2. struct
    4. 阅读: 58181
    5. 准确地讲，Python没有专门处理字节的数据类型。但由于b'str'可以表示字节，所以，字节数组＝二进制str。而在C语言中，我们可以很方便地用struct、union来处理字节，以及字节和int，float的转换。
    7. 在Python中，比方说要把一个32位无符号整数变成字节，也就是4个长度的bytes，你得配合位运算符这么写：
    9. >>> n = 10240099
    10. >>> b1 = (n & 0xff000000) >> 24
    11. >>> b2 = (n & 0xff0000) >> 16
    12. >>> b3 = (n & 0xff00) >> 8
    13. >>> b4 = n & 0xff
    14. >>> bs = bytes([b1, b2, b3, b4])
    15. >>> bs
    16. b'\x00\x9c@c'
    17. 非常麻烦。如果换成浮点数就无能为力了。
    19. 好在Python提供了一个struct模块来解决bytes和其他二进制数据类型的转换。
    21. struct的pack函数把任意数据类型变成bytes：
    23. >>> import struct
    24. >>> struct.pack('>I', 10240099)
    25. b'\x00\x9c@c'
    26. pack的第一个参数是处理指令，'>I'的意思是：
    28. >表示字节顺序是big-endian，也就是网络序，I表示4字节无符号整数。
    30. 后面的参数个数要和处理指令一致。
    32. unpack把bytes变成相应的数据类型：
    34. >>> struct.unpack('>IH', b'\xf0\xf0\xf0\xf0\x80\x80')
    35. (4042322160, 32896)
    36. 根据>IH的说明，后面的bytes依次变为I：4字节无符号整数和H：2字节无符号整数。
    38. 所以，尽管Python不适合编写底层操作字节流的代码，但在对性能要求不高的地方，利用struct就方便多了。
    40. struct模块定义的数据类型可以参考Python官方文档：
    42. https://docs.python.org/3/library/struct.html#format-characters
    44. Windows的位图文件（.bmp）是一种非常简单的文件格式，我们来用struct分析一下。
    46. 首先找一个bmp文件，没有的话用"画图"画一个。
    48. 读入前30个字节来分析：
    50. >>> s = b'\x42\x4d\x38\x8c\x0a\x00\x00\x00\x00\x00\x36\x00\x00\x00\x28\x00\x00\x00\x80\x02\x00\x00\x68\x01\x00\x00\x01\x00\x18\x00'
    51. BMP格式采用小端方式存储数据，文件头的结构按顺序如下：
    53. 两个字节：'BM'表示Windows位图，'BA'表示OS/2位图；
    54. 一个4字节整数：表示位图大小；
    55. 一个4字节整数：保留位，始终为0；
    56. 一个4字节整数：实际图像的偏移量；
    57. 一个4字节整数：Header的字节数；
    58. 一个4字节整数：图像宽度；
    59. 一个4字节整数：图像高度；
    60. 一个2字节整数：始终为1；
    61. 一个2字节整数：颜色数。
    63. 所以，组合起来用unpack读取：
    65. >>> struct.unpack('<ccIIIIIIHH', s)
    66. (b'B', b'M', 691256, 0, 54, 40, 640, 360, 1, 24)
    67. 结果显示，b'B'、b'M'说明是Windows位图，位图大小为640x360，颜色数为24。
    69. 请编写一个bmpinfo.py，可以检查任意文件是否是位图文件，如果是，打印出图片大小和颜色数。
    71. # -*- coding: utf-8 -*-
    72. import base64, struct
    73. bmp_data = base64.b64decode('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')
    75. def bmp_info(data):
    76.    return {
    77.        'width': 200,
    78.        'height': 100,
    79.        'color': 24
    80.    }
    82. # 测试
    83. bi = bmp_info(bmp_data)
    84. assert bi['width'] == 28
    85. assert bi['height'] == 10
    86. assert bi['color'] == 16
    87. print('ok')
    88. Run
    89. 参考源码
    91. check_bmp.py