4.1.2 格式字符串

格式字符串是用来指定打包和解包时对数据排列的机制。因此在内部定义了一系列格式字符，通过这些字符来表示数据的类型，另外也定义一些字符来表示数据放入顺序、大小和对齐的方式。

4.1.2.1 字节顺序、大小和对齐方式

默认情况下，C语言定义一个结构是按原始格式保存的，包括字节放入顺序，合适填充空白字节，主要根据C语言编译器来决定。在Python语言里，需要在格式字符串前面使用一个字符来表示结构里保存字节的顺序、大小和对齐方式，如下表：

 

字符

字节顺序

大小

对齐方式

@

默认

默认

默认

=

默认

标准

空

<

小端模式

标准

空

>

大端模式

标准

空

！

网络顺序（=大端模式）

标准

空

 

如果在格式字符串中首字符不是上表任何一个字符，那么系统默认为‘@’模式。默认字节顺序：大端模式或小端模式，是跟python运行在相关主机系统有关。比如在Intel X86和AMD64(X86-64)是使用小端模式来排列，而在Motorola 68000和 PowerPC G5是大端模式来排列。不过在ARM和Intel Itanium上，字节顺序的排列是可以小端模式，也可以是大端模式的，具体视系统设置而定，可以根据sys.byteorder来检查系统的字节顺序排列方式。

 

默认字节的大小是根据C编译器的sizeof表达式计算出来的大小为准。标准字节的大小是根据字符定义里的大小而定，具体查看后面字符表指定的大小。值得注意是‘@’和‘=’的模式，它们都是使用默认字节顺序，但是‘=’是采用都是标准化的大小和对齐方式。‘！’的模式最适合那些认为不记得网络传送的模式时使用。如果已经知道数据排列方式是大端模式就使用>，如果是小端模式就使用<。

注意点：

1. 在结构的字段之间才会填充补齐字符，在结构前面或者后面是不会填充任何补充字符的。

2. 当使用非默认大小和对齐时，不会填充任何字符，比如处于<，>，=和！模式时。

3. 为了结构后面以0对齐补充，需要使用特别的格式来指定。具体看例子。

4.1.2.2 格式字符

格式字符主要作用是用来规定C语言数据类型与Python数据类型进行转换的标准。标准大小这一列说明当使用这种方式打包时占用字节空间的大小，并且只有在<，>，=和！模式时才起作用，至于使用默认方式是根据不同系统平台来决定的。

格式

C类型

Python类型

标准大小

注意

x

填充字节

没有值

 

 

c

char

bytes对象长度为1

1

 

b

signed char

integer

1

(1),(3)

B

unsigned char

integer

1

(3)

?

_Bool

bool

1

(1)

h

short

integer

2

(3)

H

unsigned short

integer

2

(3)

i

int

integer

4

(3)

I

unsigned int

integer

4

(3)

l

long

integer

4

(3)

L

unsigned long

integer

4

(3)

q

long long

integer

8

(2), (3)

Q

unsigned long long

integer

8

(2), (3)

n

ssize_t

integer

 

(4)

N

size_t

integer

 

(4)

f

float

float

4

(5)

d

double

float

8

(5)

s

char[]

bytes

 

 

p

char[]

bytes

 

 

P

void *

integer

 

(6)

 

注意：

1. ‘？’字符表示C99的_Bool类型，如果不存在此类型，可以使用 char类型来表示。在标准模式时，占用大小总是1个字节。

2. ‘q’和‘Q’字符使用时需要注意仅当此平台的C编译器支持C语言的long long或在Windows平台上支持__int64类型时，默认模式才可以使用它们。在标准模式时，不受此点限制，总是可以使用。

3. 当尝试转换非整数类型转换为整数时，并且非整数类型定义方法：__index__()时，会先调用此方法，把此方法返回的整数进行打包。

4. ‘n’和‘N’仅在默认大小模式下起作用，也就是默认格式字符或者设置为‘@’时。如果在标准大小模块选择其它合适格式来使用。

5. ‘f’和‘d’转换，仅支持IEEE754的32位和64位二进制表示方式，而不会考虑平台的浮点数处理方式。

6. ‘P’转换方式仅在默认模式起作用。如果选择‘=’模式时根据系统来决定大端模式还是小端模式，因此本模块不会使用它来作判断大小端模式。

 

为了简化多个重复格式字符，可以使用这种方式来表示：4h表示hhhh，这种两种方式是等价的。如果在格式字符之间有空格字符，则会忽略它们；因而数字与格式字符之间不能出现空格。

不过，对于格式字符‘s’来说有点特别了，在它前面数字不是表示多少个数组，而是表示数组的长度。比如‘10s’表示10个字符的数组。同样‘10c’表示10个字符。如果在‘s’和‘c’前面没有数字出现，默认都是表示一个字节。这样在打包字符串时，就会根据这个长度来截断或填充字符达到指定长度，而在解包时总是读取指定长度的字符。还有一种特殊的情况，当‘s’和‘c’前面指定的数字为0时，都表示空串，0个字符。

‘p’模式是表示使用Pascal语言表示字符串的方式，意思是指使用第一个字节表示字符串的长度，第二字节起表示字符串的内容，如果后面不足够长度时使用0等字符补充。在首字节里保存字符串内容的大小，如果超过255字符，就保存为255。如果按这种格式打包时，当给出来的字符串超出255时，只会保存255个字符。如果字符串的实际长度比指定的长度小，那么在字符串后面补充空字符。在解包时，总是根据获取指定长度的大小，但不会超过255个字符。

‘？’字符在打包模式时会根据参数对象来判断写入0或1（或者大于1）的值；在解包时，任何非0的值都会认为是真值。

蔡军生 QQ:9073204 深圳