2011-12-28

伺服器端是C/C++寫的，python用於客戶端傳送訊息，進行通訊。這種模式可以用於壓力測試，方便修改協議。

問題：

1.python 對於組包和二進位制的操作沒有C語言那麼方便，如何針對資料型別打包？

python作為方便的指令碼語言，提供了很少的幾種資料型別，和C語言不能一一對應。打通訊包時，不能做到像C語言那樣移動和操作指標。

2.對於變長的字串變數如何打到python包中

struct中格式化字串需指定長度，但如果字串長度不是固定的，如何打包和解包呢？

解決辦法： 用python 的struct來進行打包。struct提供pack,unpack,pack_into,unpack_from函式，提供與C語言對應的資料format。

3.二進位制資料如何打包？

1. 格式化二進位制資料

示例：

import struct
fmt="ii"
buf = struct.pack(fmt,1,2)
print repr(buf)

會將兩個整形以二進位制打到包中。程式執行結果：

'x01x00x00x00x02x00x00x00'

格式和C語言型別的對應關係：

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
p	char[]	string
P	void *	integer	(5), (3)

其中 p是pascal 型別的字串，s是c語言型別字串。format中可以增加一個長度描述。如”6i”表示6個整形。”20s”表示20個位元組長度的字串，而“20c”表示20個位元組。format還可以指定位元組序。

Character Byte order Size Alignment

@	native	native	native
=	native	standard	none
<	little-endian	standard	none
>	big-endian	standard	none
!	network (= big-endian)	standard	none

網路位元組序一般用“!”打頭。

2.給字串變數打包

可以對格式化字串再格式化，填寫變數長度

示例

>>> a="test buf"
>>> leng=len(a)
>>> fmt="i%ds"%leng
>>> buf=struct.pack(fmt,1,a)




>>> print repr(buf)
'x01x00x00x00test buf'

如果是單純打包，stackoverflow給出一種方式，可以用於打變數字串：

#給字串變數打包，給出長度
struct.pack("I%ds" % (len(s),), len(s), s)

#解包
def unpack_helper(self,fmt, data):
    size = struct.calcsize(fmt)
    return struct.unpack(fmt, data[:size]), data[size:]

fmt_head="!6i"
head,probuf = self.unpack_helper(fmt_head,buf)

3.打包二進位制

二進位制包可以直接將二進位制墜在格式化資料後面，可以用字串的方式處理。

>>> fmt1="!i"
>>> buf2=struct.pack(fmt1,2)+buf1
>>> print repr(buf2)
'x00x00x00x02x01x00x00x00x02x00x00x00'

4.例項 給一個二進位制header字尾二進位制資料

suffix是字尾的二進位制或字串，leng 是header中用於描述字尾長度的變數，type是cmdtype

def getheader(msgtype,leng,suffix):
    magic = 0
    sn=0
    ori_res=0
    # mtype=msgtype
    param = 0
    #mleng = leng

    fmt="!6i"
    buf = struct.pack(fmt,magic,sn,ori_res,msgtype,param,leng)+suffix

或者pack_into，可以pack到一個buf中

def getheader(msgtype,leng,suffix):
    magic = 0
    sn=0
    ori_res=0
    # mtype=msgtype
    param = 0
    #mleng = leng

    buf = create_string_buffer(24+leng)

    fmt = "!6i%ds"%leng
    print fmt
    struct.pack_into(fmt,buf,0,magic,sn,ori_res,msgtype,param,leng,suffix)
    #print repr(buf.raw)

    #for test
    #b = struct.unpack_from(fmt,buf)
    #print b
    return buf

總結：

可以用python 庫struct 來完全對應C語言的二進位制通訊，解決跨語言通訊問題

參考：

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