如何使用Python將數據寫入二進制文件

Question

我正在為類似Java的字節碼構建匯編程序。 本質上，它是一個Python函數，它接收一個字符串，該字符串是從一個包含操作碼的文本文件中讀取的，並將編譯后的二進制數據寫入一個文件中。 這是輸入字符串字符串的示例（來自Example.txt ）：

class Example

Method add

meta
lva 4

code
0: ipush 1 0
1: ipush 2 2
2: iload 1
3: iload 2
4: iadd
5: istore 3
6: iload 3
7: ireturn

我的任務是將Example.txt文本文件轉換為二進制表示形式（我的虛擬機的機器代碼）。 每個操作碼（例如iadd ）正好是一個字節長（即0到255之間的數字）。 一些操作碼采用操作數，操作數也為一字節長。

僅將方法的操作碼保存在二進制文件中非常容易。 我將每個操作碼解析為0到255之間的數字，並使用array.append(op) ，然后使用array.tofile(handle) 。

但是，我不僅需要保存操作碼，還需要保存數據，例如類的名稱，方法的名稱等。

如何將一個字節的值和更復雜的數據都保存到二進制文件中？

我已經設想過這樣的事情...

該文件分為幾個部分。 例如，第一部分將是class Example 。 下一部分是Method add開始的部分。

本質上，只有兩種類型的節：name節，其中僅包含class name ；方法節，其后又分為meta和code節。

名稱部分以00 （十六進制）開頭，然后需要提供類的名稱（ 這是我的問題 ）。 那00實際上是class的十六進制表示。 方法部分以FF開頭，然后它們也需要在接下來的幾個字節中顯示其名稱。 然后，在主要方法部分中，我可以用0F表示“元部分的開始”，而用F0 “代碼部分的開始”。

但是，仍然存在問題。 如何命名這些部分？ 我想到了將“示例”中的每個字符轉換為十六進制表示形式（即一個字節），然后將其保存在文件中的00或FF 。 這可能意味着我將需要一些“節結束”符號。

有沒有更好/更簡單/已經實現的方法呢？

Answer 1

您在問一個關於設計以及基本Python使用的相當廣泛的問題。 在不確定您對該問題進行一點限制之前，我不確定您會得到一個好的答案。

但是，讓我們集中討論如何將字符串（例如“ Example”）轉換為整數數組，以便可以將其附加到array 。 確保您有一個字節字符串； 如果您有一串Unicode字符，請確保先將其編碼為字節數組。 （如果您使用的是Python 2.x，則您的string已經是字節數組。）

out = [0]  # your output array

s = "Example" # a byte string, not a Unicode string
l = list(s)   # convert to array of ints

out = out + l
print out

給出：

[0, 'E', 'x', 'a', 'm', 'p', 'l', 'e']