O módulo de estrutura em Pitão permite que você trabalhe com dados binários, fornecendo funcionalidade para conversão entre valores Python e dados binários no estilo C. Isto é particularmente útil ao lidar com formatos de arquivos binários ou protocolos de rede. Seus principais recursos incluem:

• Embalagem converter valores Python em dados binários (bytes).
• Desempacotando converter dados binários de volta em valores Python.
• Formatar cadeias de caracteres definir como os dados são compactados/descompactados usando códigos de formato (por exemplo, i para inteiros f para flutuantes).

Métodos em struct.pack()

1.Estrutura.pack(): Ele converte valores Python em um formato binário compactado. A string de formato (fmt) especifica o layout dos dados compactados e os valores subsequentes (v1 v2 ...) são compactados de acordo com este formato. Sintaxe:

struct.pack(fmt v1 v2 ...)

• fmt : uma string de formato que especifica como os dados serão compactados.
• v1v2...: Os valores que serão compactados de acordo com o formato especificado.

   import   struct   # pack values into binary   var   =   struct  .  pack  (  'hhl'     1     2     3  )   print  (  var  )   var   =   struct  .  pack  (  'iii'     1     2     3  )   print  (  var  )   

b'x01x00x02x00x00x00x00x00x03x00x00x00x00x00x00x00' b'x01x00x00x00x02x00x00x00x03x00x00x00'  

Explicação: 'hhl' significa dois inteiros curtos (h 2 bytes cada) seguidos por um longo (geralmente 4 ou 8 bytes dependendo da plataforma). 'iii' empacota três inteiros de 4 bytes. A saída está em bytes (b'') representando a codificação binária dos valores.

2.struct.unpack(): Ele converte dados binários compactados de volta em valores Python. Ele pega uma string de formato (fmt) e uma string binária compactada e retorna uma tupla de valores descompactados. Sintaxe:

struct.unpack (string fmt)

• mt: Uma string de formato que especifica como os dados devem ser descompactados.
• corda: Os dados binários compactados que precisam ser descompactados.

   import   struct   var   =   struct  .  pack  (  '?hil'     True     2     5     445  )   print  (  var  )   tup   =   struct  .  unpack  (  '?hil'     var  )   print  (  tup  )   var   =   struct  .  pack  (  'qf'     5     2.3  )   print  (  var  )   tup   =   struct  .  unpack  (  'qf'     var  )   print  (  tup  )   

b'x01x00x02x00x05x00x00x00xbdx01x00x00x00x00x00x00' (True 2 5 445) b'x05x00x00x00x00x00x00x0033x13@' (5 2.299999952316284)  

Explicação: Este exemplo primeiro empacota um booleano (?) um short (h), um inteiro (i) e um long (l) em bytes. Então struct.unpack() é usado para convertê-lo novamente em valores Python. A segunda parte empacota um inteiro longo (q) e um float (f) e depois os descompacta de volta. Observe como 2,3 se torna 2,299999952... devido à precisão do float.

3. struct.calcsize(): Ele retorna o tamanho (em bytes) de uma estrutura correspondente à string de formato. É útil para determinar quanto espaço é necessário para armazenar dados compactados. Sintaxe:

estrutura.calcsize(fmt)

• fmt: Uma string de formato que especifica o layout dos dados.

   import   struct   print  (  struct  .  calcsize  (  '?hil'  ))   print  (  struct  .  calcsize  (  'qf'  ))   

16 12  

Explicação: '?hil' requer 16 bytes e 'qf' precisa de 12 bytes dependendo do alinhamento e da plataforma.

4. struct.pack_into() e struct.unpack_from(): Esses métodos permitem compactar e descompactar dados diretamente em/de um buffer começando em um determinado deslocamento. Eles são particularmente úteis ao lidar com buffers de memória pré-alocados ou ao trabalhar com dados binários armazenados na memória.

Sintaxe para struct.pack_into():

struct.pack_into (deslocamento do buffer fmt v1 v2 ...)

• fmt: Uma string de formato que especifica o layout dos dados.
• buffer: um buffer gravável (por exemplo, ctypes.create_string_buffer).
• offset: A posição inicial no buffer onde o empacotamento começa.
• v1 v2 ...: Os valores a serem compactados no buffer.

Sintaxe para struct.unpack_from():

struct.unpack_from(deslocamento do buffer fmt = 0)

• mt: Uma string de formato que especifica o layout dos dados.
• buffer: O buffer que contém os dados compactados.
• desvio: A posição inicial de onde começa a desembalagem (opcional)

   import   struct   import   ctypes   # Allocate buffer   size   =   struct  .  calcsize  (  'hhl'  )   buff   =   ctypes  .  create_string_buffer  (  size  )   # Pack into buffer   struct  .  pack_into  (  'hhl'     buff     0     2     2     3  )   # Unpack from buffer   res   =   struct  .  unpack_from  (  'hhl'     buff     0  )   print  (  res  )   

(2 2 3)  

Explicação: Aqui um buffer é criado usando ctypes. struct.pack_into() insere os valores neste buffer no deslocamento especificado (0 neste caso). struct.unpack_from() em seguida, lê os dados do buffer.

Efeito da ordem de formato

A ordem dos caracteres de formato pode alterar a saída compactada devido ao preenchimento e ao alinhamento. Isso afeta o conteúdo de bytes e o tamanho do resultado.

   import   struct   var   =   struct  .  pack  (  'bi'     56     0x12131415  )   print  (  var  )   print  (  struct  .  calcsize  (  'bi'  ))   var   =   struct  .  pack  (  'ib'     0x12131415     56  )   print  (  var  )   print  (  struct  .  calcsize  (  'ib'  ))   

b'8x00x00x00x15x14x13x12' 8 b'x15x14x13x128' 5  

Explicação: 'bi' (byte int) pode incluir preenchimento após o byte, enquanto 'ib' (int byte) não precisa disso. A diferença de tamanho (8 vs 5) mostra como o alinhamento afeta o layout da memória.

Tratamento de erros

Se o tipo de dados errado for usado com struct.pack() ocorre um struct.error. Use try-except para lidar com esses casos com segurança.

   import   struct   try  :   struct  .  pack  (  'h'     'invalid'  )   # Wrong type 'invalid' is a string but 'h' expects an integer   except   struct  .  error   as   e  :   print  (  f  'Struct Error:   {  e  }  '  )   

Saída

 Struct Error: required argument is not an integer   
 
    Explicação:    Isso mostra o tratamento de erros ao usar struct. 'h' espera um número inteiro curto, mas uma string ('inválida') é fornecida causando um struct.error. O bloco try-except captura o erro e imprime uma mensagem significativa.  
 
 Referência    https://docs.python.org/2/library/struct.html    
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