struct.pack 的 fmt 文档

struct.pack 的 fmt 文档

对于十六进制的协议，python 中的编写总是会用到 struct.pack 。各种写法，我根本记不住。例如

struct.pack('>H', checksum)
data = struct.pack('>I', id)

一、字节顺序与对齐（首字符）

格式字符串的第一个字符通常表示字节顺序和对齐方式：

字符 说明 示例
@ 默认（本地字节序，无对齐） @I
= 本地字节序，标准大小 =H
< 小端（Little-Endian） <i
> 大端（Big-Endian） >f
! 网络序（等同于大端） !d

二、数据类型与大小

字符 C 类型 Python 类型 大小（字节） 示例
x 填充字节 无 1 x
c char 长度为1的字节 1 c
b signed char 整数 1 b
B unsigned char 整数 1 B
? _Bool 布尔值 1 ?
h short 整数 2 h
H unsigned short 整数 2 H
i int 整数 4 i
I unsigned int 整数 4 I
l long 整数 4 l (32位系统)
L unsigned long 整数 4 L (32位系统)
q long long 整数 8 q
Q unsigned long long 整数 8 Q
f float 浮点数 4 f
d double 浮点数 8 d
s char[] 字节串 长度由数字前缀指定 10s
p Pascal字符串 字节串 长度+1字节（最大255） p
P void* 整数 平台相关 P

三、特殊符号

字符 说明 示例
0 填充字节（等同于 x） 0x
num 数字前缀表示重复次数或长度 3I 表示打包3个无符号整型
_ 平台本地大小和对齐（需 Python 3.3+） _d

四、常用组合示例

  1. 打包一个大端 4 字节无符号整型 + 双精度浮点数：

    data = struct.pack('>Id', 0x1234, 3.14)

  2. 打包一个带填充的小端结构体（例如 int + char，4 字节对齐）：

    data = struct.pack('<ic', 42, b'A')  # 自动填充 1 字节

  3. 打包一个固定长度的字符串：

    data = struct.pack('10s', b'hello')  # 补零到 10 字节

  4. 打包布尔值 + 无符号短整型（网络序）：

    data = struct.pack('!?H', True, 0xABCD)

五、注意事项

  1. 数值范围验证：

    • 例如 B（0~255）、I（0~0xFFFFFFFF），超出范围会报错。

    • 建议在打包前检查数值范围：

      if not (0 <= value <= 0xFFFF):
raise ValueError("数值超出范围")

  2. 平台差异：

    • l 和 L 在 32 位系统为 4 字节，64 位系统可能为 8 字节。
    • 使用 i 或 I 确保固定 4 字节。

  3. 字符串处理：

    • s 格式需要明确长度（如 10s）。
    • 若需动态长度字符串，可配合 len() 使用： python s = b'hello' data = struct.pack(f'I{len(s)}s', len(s), s)
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