从二进制文件中读取字符串

Question

我想从文件中读取1、2和3字节的数据。 我知道它对应于Linux二进制文件头中的字符串（在这种情况下是ELF）。

根据我在网上找到的示例，我得出了以下代码：

with open('hello', 'rb') as f:
    f.seek(1)
    bytes = f.read(3)
    string = struct.unpack('s', bytes)
    print st

查看struct的官方文档，似乎将s作为参数传递可以让我读取一个字符串。

但我遇到了错误：

st = struct.unpack('s', bytes)
struct.error: unpack requires a string argument of length 1

编辑：使用Python 2.7版本

- Juicy

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请指定您正在使用的Python版本。在Python 2中，“str”和“bytes”是别名。在Python 3中，file.read() 尝试使用UTF-8编码将字节转换为Unicode。 - Grapsus

@Grapsus：这是错误的。如果文件以二进制模式“b”（OP使用“rb”，即二进制）打开，则f.read()在Python 2和3中都返回bytes。在文本模式下打开时，open使用locale.getpreferredencoding(False)编码，这在Python 3中有时可能是utf-8。 - jfs

请勿使用“bytes”名称。它会遮蔽内置函数。 - jfs

Answer 1

在您的特殊情况下，只需检查即可。

if bytes == 'ELF':

为了在一步中测试三个字节，使它们分别是字符 E、L 和 F。

但是如果你想检查数值，就不需要在这里解包任何东西。只需使用 ord(bytes[i])（其中 i 的取值为 0、1、2）获取这三个字节的值即可。

或者你可以使用

byte_values = struct.unpack('bbb', bytes)

要获取三个字节的元组。如果这些字节具有可命名的语义，也可以即时解压缩该元组，如下所示：

width, height, depth = struct.unpack('bbb', bytes)

如果您的字节值应该是无符号的，那么请使用'BBB'而不是'bbb'。

- Alfe

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实际上，你的 bytes 已经是你要找的字符串了，也就是说，你可以直接测试 if bytes == 'ELF': …。有时候事情就是这么简单;-) - Alfe

为什么f.read(3) == b'ELF'是一条注释，应该放在答案顶部？ - jfs

如果你需要整数而不是字节串，你可以使用bytearray(bytestring)或者a = array.array('B'); a.fromfile(file, 3)。如果要从二进制文件中读取结构化数据，可以使用struct.Struct.unpack_from(buf)或者file.readinto(ctypes_structure)或者(ctypes_structure * N).from_buffer(mmap_file)。 - jfs

在我发表评论的时候，只有一个附加问题在评论中提到了常量 'ELF'。 - Alfe

Answer 2

在Python 2中，read返回一个字符串，即“字节串”。要获取单个字节，请使用bytes[i]，它将返回另一个字符串，但只包含一个字节。如果需要字节的数值，请使用ord：ord(bytes[i])。最后，要获取所有字节的数值，请使用map(ord, bytes)。

In [4]: s = "foo"

In [5]: s[0]
Out[5]: 'f'

In [6]: ord(s[0])
Out[6]: 102

In [7]: map(ord, s)
Out[7]: [102, 111, 111]

- Grapsus

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我对Python2.7中read函数的返回类型有些困惑。我以二进制模式打开了一个文件，并读取了一个字节，比如byte = f.read(1)。当我执行print type(byte)时，它显示为str。"字节串"和普通字符串是否不同？在Python中，哪种数据类型可以映射到"字节串"？ - Vivek Maran