Python学习笔记（三十五）—内置模块（4）struct

摘抄自：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431955007656a66f831e208e4c189b8a9e9f3f25ba53000

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。

struct 的 pack 函数把 任意数据类型 变成 bytes ：

>>> import struct

>>> struct.pack('>I', 10240099)

b'\x00\x9c@c'

pack 的第一个参数是处理指令， ' >I ' 的意思是：

> 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 。

后面的参数个数要和处理指令一致。

unpack 把 bytes 变成相应的数据类型 ：

>>> struct.unpack('>IH', b'\xf0\xf0\xf0\xf0\x80\x80')

(4042322160, 32896)

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。

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。

struct 模块定义的数据类型可以参考Python官方文档：

https://docs.python.org/3/library/struct.html#format-characters

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。

首先找一个bmp文件，没有的话用“画图”画一个。

读入前30个字节来分析：

>>> 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'

BMP格式采用 小端方式 存储数据，文件头的 结构按顺序 如下：

两个字节：'BM'表示Windows位图，'BA'表示OS/2位图；

一个4字节整数：表示位图大小；

一个4字节整数：保留位，始终为0；

一个4字节整数：实际图像的偏移量；

一个4字节整数：Header的字节数；

一个4字节整数：图像宽度；

一个4字节整数：图像高度；

一个2字节整数：始终为1；

一个2字节整数：颜色数。

所以，组合起来用 unpack 读取：

>>> struct.unpack('<ccIIIIIIHH', s)

(b'B', b'M', 691256, 0, 54, 40, 640, 360, 1, 24)

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。

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。

# -*- coding: utf-8 -*-

#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

import os, struct

def bmpinfo(thePath):

    if os.path.isfile(thePath):

        with open(thePath, 'rb') as f:

            bThirty = f.read(30)           # 读入前30个字节

            if len(bThirty) < 30:

                print('Not a bmp file!')

                return

            infos = struct.unpack('<ccIIIIIIHH', bThirty)

            if infos[0] != b'B' or infos[1] != b'M':

                print('Not a bmp file!')

                return

            print('The bmp file is %s * %s, and colors are %s.' % (infos[6], infos[7], infos[9]))

    else:

        print('File not exists!')

if __name__ == '__main__':

    print("Please input a bmp file's full path:")

    p = input()

    bmpinfo(p)