python--二进制处理之construct库

小贴士

Construct库目前分为两大版本：Version 2.5.5 和 Version 2.8。

2.5版本是老版本，现在基本不维护了。2.8版本是2016年9月份发布。在API接口和实现上有着重大的改变。字段是无命名的，而且操作符/ >> []被用于创建结构体（Struct），序列（Sequences）和范围（Ranges）。

Construct是一个强大的描述式解析和构建二进制数据库。

几个重要的原始结构：

• Fields：原始字节或数字类型

• Structs and Sequences：将简单，基本的结构组装成更加复杂的结构

• Bitwise：提供字节的build和sparse接口，针对bit-string

• Adapters：改变数据的展现形式

• Arrays/Ranges：重复的结构

• Meta-constructs：使用context（history）去计算数据的大小

• If/Switch：branch the computational path based on the context

• On-demand(lazy) parsing： 读取与解析，在你需要的时候

• Pointers：指针

核心任务

二进制的数据处理怎么存在两个大的需求：一个是构建（build），有时也称为编码（encode）；另一个就是解析（parse），有时也称为解码（decode）。

处理基础

对于python这种高级语言，对内存的操作是很有限的，基本是面对的字节进行，即8个bit。这样面对的对象，就有基本对象就有两种形式。

• Byte-string（字节流）

• Bit-string（位流）

bit-string在python中的处理其实也是转换成Byte-string进行的。

二进制处理的本质是什么

把一个byte-string或者bit-string按照一定的格式进行划分，翻译。

Bitwise与Bytewise

怎么去理解这两个类呢？

直白点说，这两个转换类，就是byte-string 与 bit-string之间的桥梁，可以理解成一种等价变换的关系。

传递过程：byte--->bit 把基于字节的输入转为bit-string，长度要能对应上。

例1

from construct import *
# 输入是正常的的整数，内部类是bit-string，所以需要经过Bitwise转换
d = Bitwise(BitsInteger(8))
d.build(255)
# 输出：'\xff'

传递过程：bit--->byte

例2

from construct import *
# bit--->byte，外是bit-string对应内部的byte，长度由内部决定
d = Bytewise(Byte)
d.build(2)
#输出：'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00'