Python：如何处理二进制文件

一、二进制文件的结构

1、结构：头部信息 + 数据；

　头部信息：是对这个文件是结构的介绍信息，相当于书本的目录；

　数据：文件各个结构的具体信息，相当于书本的内容；

2、打开二进制文件

　　例：f = open(path, 'rb')：以只读形式打开指定文件；

3、读取文件：f.read(size)，读取的文件内容为字节；如：x10x00x00x01x02x0D等，一个x10代表一个字节；

4、解析读取的字节数据：struct模块下的unpack方法（更多参见：Python：struct模块的pack、unpack）

#格式：struct.unpack('数据类型', f.read(size))

#数据类型：如下表，struct.unpack('h', f.read(size))，表示解析成short类型；'i'，表示解析成int类型；

#f.read()：表示需要被解析的字节类型的数据；

#struct 类型表

Format	C Type	Python type	Standard size	Notes
x	pad byte	no value
c	char	string of length 1	1
b	signed char	integer	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)
f	float	float	4	(4)
d	double	float	8	(4)
s	char[]	string	1
p	char[]	string
P	void *	integer		(5), (3)

import struct

a = 20
b = 400
s = struct.pack('ii', a, b)
print(s, type(s))
#输出：b'x14x00x00x00x90x01x00x00' <class 'bytes'>
print('length: ', len(s))
#输出：length:  8
s2 = struct.unpack('ii', s)
print(s2)
#输出：(20, 400)

s2 = struct.unpack('ii', s)
#报错：unpack requires a buffer of 4 bytes
#==>解压需要一个4字节的缓冲区，也就是说'ii'表示8个字节的缓冲

5、直接读取文件数据（存放到数组内），而不是再返回一个字符串

import array

f = open('test.wav')
#将文件指针从首端移到末尾；
f.seek(0, 2)
#f.tell()：返回从指针位置到文件末尾的字节数；
n = f.tell()/2
#创建一个数据类型为'h'，长度为n的数组；
buf = array.array('h', (o for _ in range(n)))
#将文件指针从末尾移到首端；
f.seek(2, 0)
#将文件二进制数据直接读取到buf数组内；
f.readinto(buf)
#查看数组内数据
print(buf[index])
f.close()

#缩小文件大小
for i in range(n):
    buf[i] /= 8
#将更改后的数据写入新文件，以写入二进制文件的形式
f2 = open('demo.wav', 'wb')
#将数组内数据写入文件内：采用array.tofile(file)
buf.tofile(f2)
f2.close()