python二进制文件读写文件_Python读写文件的二进制数据

概述

Python 读写文件的二进制数据比 C/C++ 语言复杂得多。主要差别在于需要进行 bytes 类型和其它基础数据类型(比如 int/float)的转换。

转换工具在一般情况下都是使用 struct 库。

读出数据

在 open 函数中使用 rb 作为 mode 打开文件，再用 struct.unpack 函数解析 bytes 数据。

具体可以参考 open 函数和 stuct.unpack 函数的说明。

数据文件中二进制数据如下图所示：

import struct

# rb 表示以二进制形式打开文件

with open(r"D:\temp\test.raw", mode="rb") as f:

# 移至指定字节位置

f.seek(3)

# 读入 16 个字节

a = f.read(16)

# 打印 a 类型 bytes

print(type(a))

# 打印 a 内字节数目

print(len(a))

# 打印 a 内数据，以 16 进制数显示

print(a)

# 16 个字节解析为 4 个 unsigned short 数据和 2 个 unsigned int 数据，字节排序为小端，返回元组

val_tuple = struct.unpack("<4H2I", a) # 如果解析 1 个数据，则应当读取与数据存储空间大小一致的字节数目，unpack 仍返回元组

print(val_tuple)

# 将元组转为 list

val_list = list(val_tuple)

print(val_list)

16

b'\x00\x80\x02\x00\x00\xe0\x01\x00\x00\x00\xb0\x04\x00\xf8\x12\xf1'

(32768, 2, 57344, 1, 78643200, 4044552192)

[32768, 2, 57344, 1, 78643200, 4044552192]

另一种仅可用于整数的单个数据转换方式是使用 int.from_bytes 函数。

# rb 表示以二进制形式打开文件

with open(r"D:\temp\test.raw", "rb") as f:

# 读入 4 个字节

a = f.read(4)

# 小端有符号整数

b = int.from_bytes(a, byteorder='little', signed=True)

print(b)

print(type(b))

16

写入数据

在 open 函数中使用 wb 或者 ab 作为 mode 打开文件，再用 struct.pack 函数将数据转化为 bytes 数据后写入。

具体可以参考 open 函数和 stuct.unpack 函数的说明。

import struct

# rb 表示以二进制形式打开文件

with open(r"D:\temp\test_wr.raw", "wb") as f:

val_list = [32768, 2, 57344, 1, 78643200, 4044552192]

a = struct.pack("<4H2I", *val_list) # 注意根据 pack 函数定义，必须用 * 对 list 解包

print(a)

f.write(a)

b'\x00\x80\x02\x00\x00\xe0\x01\x00\x00\x00\xb0\x04\x00\xf8\x12\xf1'

完成写入后的文件内数据如下图所示：

另一种写入单个整数的数据转换方式是使用 int.to_bytes 函数：

import struct

# 用 ab 进行追加写入

with open(r"D:\temp\test_wr.raw", "ab") as f:

val = 16

# 转化为 2 字节大端元符号整数

a = val.to_bytes(length=2, byteorder='big', signed=False)

# 写入文件

f.write(a)

完成写入后的文件内数据如下图所示：