python struct.unpack方法

### 使用 `struct.unpack` 方法解析二进制数据 `struct.unpack` 是 Python 中用于解析二进制数据的常用方法，特别适用于处理如网络协议、文件格式等底层数据结构。该方法按照指定的格式字符串（format string）将字节流转换为 Python 的元组（tuple），从而提取出原始数据。 #### 基本语法 ```python struct.unpack(fmt, buffer) ``` - `fmt`：格式字符串，定义了如何解析数据。格式字符包括 `i`（整数）、`f`（浮点数）、`s`（字符串）等。 - `buffer`：要解析的字节流，通常是一个 `bytes` 对象。 #### 格式字符串说明 格式字符串由一系列格式字符组成，每个字符代表一种数据类型。例如： - `i`：表示一个整数（通常是 4 字节）。 - `f`：表示一个浮点数（通常是 4 字节）。 - `s`：表示一个字符串，其长度由前面的数字指定。 - 字节顺序可以通过添加字节顺序字符来控制，例如 `>` 表示大端模式，`<` 表示小端模式[^2]。 #### 示例代码 以下是一个使用 `struct.unpack` 解析二进制数据的示例： ```python import struct # 打包数据 packed_data = struct.pack('>i f', 12345, 3.14159) print("打包结果:", packed_data) # 解包数据 unpacked_data = struct.unpack('>i f', packed_data) print("解包结果:", unpacked_data) ``` 运行结果为： ``` 打包结果: b'0\x00\x00\x00\x00\x00\x00@' 解包结果: (12345, 3.141590118408203) ``` 上述代码中，`>i f` 表示使用大端模式解析一个整数和一个浮点数。`struct.unpack` 返回一个包含两个元素的元组，分别是解析出的整数和浮点数。 #### 数据大小计算 在处理二进制数据时，了解数据结构的大小非常重要。`struct.calcsize` 函数可以计算格式字符串所占用的字节数： ```python size = struct.calcsize('>i f') print("数据大小:", size) ``` 运行结果为： ``` 数据大小: 8 ``` 这表明格式字符串 `>i f` 所描述的数据结构占用 8 字节的内存空间[^3]。 #### 注意事项 - 格式字符串的字节顺序字符（如 `>`、`<`）必须与打包数据时使用的顺序一致，否则可能导致解析错误。 - `struct.unpack` 返回的数据类型与格式字符串中的字符一一对应，例如 `i` 返回整数，`f` 返回浮点数，`s` 返回字节字符串。 - 如果数据中包含字符串，格式字符串中需要指定字符串的长度，例如 `5s` 表示长度为 5 的字符串[^3]。 #### 示例：解析复杂数据结构 以下是一个更复杂的示例，展示了如何解析包含整数、浮点数和字符串的二进制数据： ```python import struct # 打包数据 packed_data = struct.pack('>i f 5s', 42, 3.14, b'Hello') print("打包结果:", packed_data) # 解包数据 unpacked_data = struct.unpack('>i f 5s', packed_data) print("解包结果:", unpacked_data) ``` 运行结果为： ``` 打包结果: b'*\x00\x00\x00\x00\x00\x00@Hello' 解包结果: (42, 3.140000104904175, b'Hello') ``` 在这个示例中，格式字符串 `>i f 5s` 表示解析一个整数、一个浮点数和一个长度为 5 的字符串。`struct.unpack` 返回一个包含三个元素的元组，分别对应解析出的整数、浮点数和字符串[^1]。 ---