struct

struct 按指定格式在 Python 值和字节序列之间转换，适合协议头、文件格式、设备数据和 C 结构体互操作。

pack 与 unpack

import struct

data = struct.pack(">Ih", 1024, -3)
print(data.hex())
number, offset = struct.unpack(">Ih", data)
print(number, offset)

格式中的 > 表示大端序，I 是无符号 4 字节整数，h 是有符号 2 字节整数。常用前缀：< 小端、> 大端、! 网络字节序、= 本机字节序但使用标准大小、@ 本机布局（默认）。跨平台协议应明确使用 <、> 或 !。

格式字符

字符	Python 类型	标准大小
x	填充字节	1
c	单字节 bytes	1
?	布尔值	1
b/B	有符号/无符号字节	1
h/H	有符号/无符号短整数	2
i/I	有符号/无符号整数	4
q/Q	有符号/无符号长整数	8
f/d	单/双精度浮点数	4/8
s	固定长度字节串	前缀指定

struct.calcsize(">Ih") 可得到布局大小。10s 表示恰好 10 字节，短字符串会补零，长字符串会截断。

流式读取与校验

record = struct.Struct("<I20s")
with open("records.bin", "rb") as file:
    while chunk := file.read(record.size):
        if len(chunk) != record.size:
            raise ValueError("文件末尾记录不完整")
        ident, name = record.unpack(chunk)
        print(ident, name.rstrip(b"\\0").decode("utf-8"))

iter_unpack(format, buffer) 可按固定步长迭代。解析不可信数据前检查长度、范围和协议版本；struct 只负责布局转换，不负责校验业务语义，也不应直接执行字节中的内容。