Python Bytes

Python字节操作与转换详解

原创已于 2022-03-04 08:24:17 修改 · 281 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#python

于 2021-02-24 10:57:22 首次发布

python 同时被 2 个专栏收录

4 篇文章

订阅专栏

C/C++ Integrate

3 篇文章

订阅专栏

本文介绍了Python中的字节操作，包括Bytes和Bytearray类的创建及常用操作，如从ASCII码、整数序列或指定长度创建。同时，探讨了如何通过Numpy和Struct进行数据转换，特别是在处理ROS点云数据时的应用。

文章目录

字节操作

字节操作

字节类

python 中处理字节有两种类型，bytes 和 bytearray 类。两者都是序列，前者类似元组（不可更改），后者类似列表。

Bytes Class

bytes 与 str 类相似。创建方法：

由字符创建（ASCII 码），b'{text here}'
From an iterable of integers: bytes(range(20))
A zero-filled bytes object of a specified length: bytes(10)

bytes 可以与16进制互相转换。（.fromhex() 与 .hex()）。

Bytearray Class

Creating an empty instance: bytearray(3)(a three elements byte array)
Creating a zero-filled instance with a given length: bytearray(10)
From an iterable of integers: bytearray(range(20))
Copying existing binary data via the buffer protocol: bytearray(b'Hi!')

Common Operations

参考字符串操作。

转换

将 Python 其余数据类型转换为 Bytes

Numpy

np.tobytes() 将 np.ndarray 转换为字节串，按照行主格式。

x = np.array([[0, 1], [2, 3]], dtype='<u2') # 小端，无符号整形，两个字节
x.tobytes()
# b'\x00\x00\x01\x00\x02\x00\x03\x00'

np.frombuffer() 将字节串转换为np.ndarray。

np.frombuffer(b'\x01\x02', dtype=np.uint8)
# array([1, 2], dtype=uint8)

两者配合

x = np.array([[0, 1], [2, 3]], dtype='<u2') # 小端，无符号整形，两个字节
y = x.tobytes()
x_flat = np.frombuffer(y, dtype=np.uint16)
# np.ndarray([0, 1, 2, 3])

Example: ROS 点云转换

ROS 中点云一般是字节串形式接受，规定了编码格式。一般是一小块中包含了 x, y, z 的信息。可以用 Numpy 快速解码

# 假设就一个点 (0, 1, 2)
a = np.arange(3) 
b = a.tobytes()

# 定义每个数据块的格式
data_type=np.dtype([('x', np.int64), ('y', np.int64), ('z', np.int64)])
c = np.frombuffer(a, dtype=data_type)

c['x'] # x 信息

Struct

struct.pack(format, v1, v2, ...) 与 struct.unpack(format, buffer)。

Format

format 中一位对应后面一个值，与 C 类似。

pack('hhl', 1, 2, 3)
# b'\x00\x01\x00\x02\x00\x00\x00\x03'

unpack 返回是元组，每个元素与format 一一对应。