[英]Python ctypes struct with flexible array member to bytearray
我正在编写一个将编写二进制文件的 Python 应用程序。 该文件将由在嵌入式目标上运行的一些 C 代码解析。
我相信我可以通过从Struct 类派生来做到这一点,但是打包格式很糟糕,而且我所有的结构都是小端的,所以我想使用 ctypes 包。
假设我有以下 C 结构:
struct my_c_struct
{
uint32_t a;
uint16_t b;
uint16_t table[];
};
在 C 端,我使用指向内存缓冲区的指针对该结构进行操作,因此我可以执行以下操作:
uint8_t buf[128];
struct my_c_struct *p = (struct my_c_struct*) buf;
p->table[0] = 0xBEEF;
如何在 Python 中最好地表示这一点? 我的第一个尝试是:
class MyCStruct(ctypes.LittleEndianStructure):
c_uint32 = ctypes.c_uint32
c_uint16 = ctypes.c_uint16
_pack_ = 1
_fields_ = [
("a", c_uint32),
("b", c_uint16),
]
def __init__(self, a, b):
"""
Constructor
"""
super(ctypes.LittleEndianStructure, self).__init__(a, b)
self.table = []
def pack(self):
data = bytearray(self.table)
return bytearray(self)+data
pack()
方法背后的想法是它将在结构的末尾组装可变长度表。 请注意,我不知道对象创建时table
有多少条目。
我实施它的方式显然不起作用。 所以我在考虑将 ctypes-devived 类嵌套在纯 Python 类中:
class MyCStruct:
class my_c_struct(ctypes.LittleEndianStructure):
_pack_ = 1
_fields_ = [ ("a", ctypes.c_uint32),
("b", ctypes.c_uint16) ]
def __init__(self, a, b):
"""
Constructor
"""
self.c_struct = self.my_c_struct(a,b)
self.table = []
def pack(self):
self.c_struct.b = len(self.table)
x = bytearray(self.c_struct)
y = bytearray()
for v in self._crc_table:
y += struct.pack("<H", v)
return x + y
这是这样做的好方法吗? 我不想深入兔子洞,只是为了发现有更好的方法。
警告:我正在使用 Python 2(请不要问......),所以只有 Python 3 的解决方案对我没有用,但对宇宙的其他部分很有用。
干杯!
struct
模块非常容易用于解决这个问题(Python 2 代码):
>>> import struct
>>> a = 1
>>> b = 2
>>> table = [3,4]
>>> struct.pack('<LH{}H'.format(len(table)),a,b,*table)
'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03\x00\x04\x00'
使用.format
插入的16位值的长table
,并*table
扩大table
到正确数量的参数。
使用ctypes
执行此操作更为复杂。 此函数声明一个具有正确可变数组大小的自定义结构并填充它,然后生成原始数据字节的字节字符串:
#!python2
from ctypes import *
def make_var_struct(a,b,table):
class Struct(Structure):
_pack_ = 1
_fields_ = (('a',c_uint32),
('b',c_uint16),
('table',c_uint16 * len(table)))
return Struct(a,b,(c_uint16*len(table))(*table))
s = make_var_struct(1,2,[3,4])
print(repr(''.join(buffer(s))))
输出:
'\x01\x00\x00\x00\x02\x00\x03\x00\x04\x00'
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