如何使用Python優雅地發送/接收大型C結構？

Question

我已經開始編寫Python 3.x客戶端應用程序了。 服務器應用程序已經存在並且用C語言編寫。服務器提供了一個C頭文件，其中包含用於通過UDP發送和接收數據的兩種結構的定義（我正在使用Python的socket模塊）。 問題是C結構非常大（每個大約200個元素）。 如果我使用Python的struct模塊來打包/解包數據，那么一個不那么優雅的解決方案就是手動打包/解包200個元素，如：

struct.pack('H...I', data1, ..., data200)

此外，我希望能夠使用類似C的語法訪問Python中的接收/發送元素。 例如，如果我在C服務器端

send.data.pos = pos;

如果我可以像這樣訪問Python客戶端中的pos變量，那將是很好的（最自然的）：

pos = recv.data.pos

請注意，問題不在於如何從頭文件中自動編寫Python結構，就像在這個線程中一樣（我在Python中逐個編寫每個結構字段都沒有問題），而是最好的組織方式Python中的數據（例如，在類中，使用字典等），這將允許我利用Python功能，使代碼更簡單，數據易於訪問（我寧願只使用Python標准模塊，也不使用外部軟件）。 實現這一目標最優雅的方法是什么？

Answer 1

您可以編寫一個具有成員函數的類，使用struct.pack等將數據打包/解包到類屬性中。

我建議看看Construct 。 但我認為它還沒有被移植到Python 3.x. 構造已經中斷了一段時間，但最近被新開發人員接受了，所以也許很快就可以支持Python 3.x.

Answer 2

試試這個 - 適用於2.7和3.2。

腳本：

import struct, collections

class CStruct(object):

    def __init__(self, typename, format_defn, lead_char="!"):
        self.names = []
        fmts = [lead_char]
        for line in format_defn.splitlines():
            name, fmt = line.split()
            self.names.append(name)
            fmts.append(fmt)
        self.formatstr = ''.join(fmts)
        self.struct = struct.Struct(self.formatstr)
        self.named_tuple_class = collections.namedtuple(typename, self.names)

    def object_from_bytes(self, byte_str):
        atuple = self.struct.unpack(byte_str)
        return self.named_tuple_class._make(atuple)

if __name__ == "__main__":
    # do this once
    pkt_def = """\
        u1 B
        u2 H
        u4 I"""
    cs = CStruct("Packet1", pkt_def)
    # do this once per incoming packet
    o = cs.object_from_bytes(b"\xF1\x00\xF2\x00\x00\x00\xF4")
    print(o)
    print(o.u4)

輸出：

Packet1(u1=241, u2=242, u4=244)
244

Answer 3

您可以使用dpkt作為訪問數據包數據的簡單方法。 看看這里的用法示例。 舉個簡單的例子：

class Foo(dpkt.Packet):
    __hdr__ = (('type', 'B', 0),
               ('size', 'B', 0))

data = get_udp_message()
foo = Foo(data)
if foo.size != len(data):
    print "Bad size in header"
if foo.type == 3:
    parse_payload(foo.data)