使用 Python 3 的 struct 库进行二进制数据处理

在 Python 中，处理二进制数据是一项常见的任务，例如在网络通信、文件 I/O 和数据序列化等方面。`struct` 模块提供了一组函数，用于对二进制数据进行打包、解包和格式化处理。本文将介绍如何使用 Python 3 中的 `struct` 库，并提供一些示例代码演示其用法。

## 1. 导入 `struct` 模块

首先，我们需要导入 `struct` 模块，以便在代码中使用其中的函数。

import struct

## 2. 使用 `struct.pack()` 函数将数据打包为二进制格式

`struct.pack()` 函数用于将数据打包为指定的二进制格式。

# 将整数和浮点数打包为二进制格式
packed_data = struct.pack('i f', 42, 3.14)

print(packed_data)  # 输出结果为：b'*\x00\x00\x00\xcd\xcc\x0c@'

## 3. 使用 `struct.unpack()` 函数将二进制数据解包为数据

`struct.unpack()` 函数用于将二进制数据解包为指定的数据类型。

# 将二进制数据解包为整数和浮点数
unpacked_data = struct.unpack('i f', packed_data)

print(unpacked_data)  # 输出结果为：(42, 3.140000104904175)

## 4. 使用 `struct.calcsize()` 函数计算指定格式的二进制数据大小

`struct.calcsize()` 函数用于计算指定格式的二进制数据所占用的大小。

# 计算指定格式的二进制数据大小
size = struct.calcsize('i f')

print(size)  # 输出结果为：8

## 5. 使用 `struct.iter_unpack()` 函数迭代解包多个二进制数据

`struct.iter_unpack()` 函数用于迭代解包多个二进制数据。

# 迭代解包多个二进制数据
packed_data_list = [b'*\x00\x00\x00\xcd\xcc\x0c@', b'\xff\xff\xff\xff\xcd\xcc\x0c@']
for data in struct.iter_unpack('i f', packed_data_list):
    print(data)

输出结果为：

(42, 3.140000104904175)
(-1, 3.140000104904175)

## 6. 使用 `struct.pack_into()` 函数将数据打包到指定的缓冲区

`struct.pack_into()` 函数用于将数据打包到指定的缓冲区中。

# 创建指定大小的缓冲区
buffer = bytearray(8)

# 将数据打包到缓冲区中
struct.pack_into('i f', buffer, 0, 42, 3.14)

print(buffer)  # 输出结果为：bytearray(b'*\x00\x00\x00\xcd\xcc\x0c@')

## 结论

`struct` 模块提供了一组函数，用于对二进制数据进行打包、解包和格式化处理，这在网络通信、文件 I/O 和数据序列化等场景中具有广泛的应用。通过本文的介绍和示例代码，你可以更好地理解如何使用 `struct` 库来处理二进制数据。在实际的项目中，可以根据具体的需求灵活运用这些函数，以满足不同的二进制数据处理需求。