如何在 Python 中将 UUID 打包到结构中？

Question

我有一个 UUID，我正在考虑使用 UUID.int 将其打包到一个结构中，这会将其转换为 128 位整数。 但是没有一个结构格式字符足够大来存储它，如何去做呢？

示例代码：

s = struct.Struct('L')
unique_id = uuid.uuid4()    
tuple = (unique_id.int)
packed = s.pack(*tuple)

问题是，结构格式“L”只有 4 个字节……我需要存储 16 个。将其存储为 32 字符的字符串有点多。

Answer 1

它是一个 128 位整数，你希望它变成什么？ 你可以把它分成几个部分——例如两个 64 位整数：

max_int64 = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
packed    = struct.pack('>QQ', (u.int >> 64) & max_int64, u.int & max_int64)
# unpack
a, b     = struct.unpack('>QQ', packed)
unpacked = (a << 64) | b

assert u.int == unpacked

Answer 2

当您使用uuid模块时，您可以简单地使用bytes成员，它将UUID保存为一个 16 字节的字符串（包含大端字节序的六个整数字段） ：

u = uuid.uuid4()
packed = u.bytes # packed is a string of size 16
assert u == uuid.UUID(bytes=packed)

Answer 3

TL; 博士

struct.pack('<QBBHHL', *uuid_foo.fields[::-1])

介绍

尽管 Cat++ 的答案非常好，但它将 UUID 分成两半以将其放入两个 unsigned long long 中。 我想打包每个字段，这给我留下了以下内容：

def maxsize(size: typing.Union[int,str]):
    """ Useful for playing with different struct.pack formats """
    if isinstance(size, str):
        size = struct.calcsize(size)
    return 2 ** (4 * size) - 1

uuid_max = uuid.UUID('ffffffff-ffff-ffff-ffff-ffffffffffff')
tuple(maxsize(len(f)) for f in str(u).split('-'))
# (4294967295, 65535, 65535, 65535, 281474976710655)

uuid_max.fields
# (4294967295, 65535, 65535, 255, 255, 281474976710655)

uuid_foo = UUID('909822be-c5c4-432f-95db-da1be79cf067')
uuid_foo.fields
# (2425889470, 50628, 17199, 149, 219, 239813384794215)

前五个字段很简单，因为它们已经排列为无符号 8、4、4、2、2 大小的整数。 最后一个需要另一个答案的一些额外帮助。

注意：填充仅在连续的结构成员之间自动添加。 在编码结构的开头或结尾不添加填充。

使用非本机大小和对齐时不添加填充，例如使用“<”、“>”、“=”和“！”。

要将结构的结尾与特定类型的对齐要求对齐，请使用重复计数为零的该类型的代码结束格式。 参见示例。

struct.pack('>LHHBBQ', *uuid_foo.fields)
# b'\x90\x98"\xbe\xc5\xc4C/\x95\xdb\x00\x00\xda\x1b\xe7\x9c\xf0g'
#                                    ^^  ^^ these empty bytes won't work!

实际答案

由于最后一个字段的大小为 12，因此您必须将其打包并向后解包，小端。 这将在最后留下零，而不是在第五个和第六个字段之间。

struct.unpack('<QBBHHL', struct.pack('<QBBHHL', *uuid_foo.fields[::-1]))
# (281474976710655, 255, 255, 65535, 65535, 4294967295)

uuid_foo.fields
# (4294967295, 65535, 65535, 255, 255, 281474976710655)

重新生成它需要您再反转一次。

uuid_packed = struct.pack('<QBBHHL', *uuid_foo.fields[::-1])
uuid_unpacked = struct.unpack('<QBBHHL', uuid_packed)[::-1]
uuid.UUID(fields=uuid_unpacked)
# UUID('909822be-c5c4-432f-95db-da1be79cf067')