在 Python 中解包嵌套的 C 结构答案

【问题标题】：Unpacking nested C structs in Python在 Python 中解包嵌套的 C 结构
【发布时间】：2013-08-07 13:54:44
【问题描述】：

我正在尝试解压缩以二进制形式传递给我的 Python 程序并包含另一个嵌套结构的 C 结构。 C 标头的相关部分如下所示：

typedef struct {
    uint8_t seq;
    uint8_t type;
    uint16_t flags;
    uint16_t upTimestamp;
}__attribute__ ((packed)) mps_packet_header;

typedef struct {
    mps_packet_header header;
    int16_t x[6];
    int16_t y[6];
    int16_t z[6];
    uint16_t lowTimestamp[6];
}__attribute__((packed)) mps_acc_packet_t;
typedef mps_acc_packet_t accpacket_t;

现在，在我的 Python 程序中，我想使用 struct.unpack 解压缩 accpacket。但是，我不知道解包的格式字符串应该是什么，因为accpacket 包含嵌套的mps_packet_header。我尝试在开头插入mps_packet_header 的格式字符串，然后继续使用accpacket 的其余部分：

s = struct.Struct('= B B H H 6h 6h 6h H')
seq, _type, flags, upTimestamp, x, y, z, lowTimestamp = s.unpack(packet_data)

但是，这显然是不正确的；格式字符串的 calcsize 为 44，而结构本身的大小为 54。

如何为这个结构制定正确的格式字符串？

【问题讨论】：

标签： python struct nested unpack

【解决方案1】：

您的Struct 格式与C 结构不匹配。（最终的H 应该是6H）
struct.unpack(6h, ..) 确实返回 6 个字段。（不是一个有 6 个元素的）

所以你的代码应该看起来像..

s = struct.Struct('= B B H H 6h 6h 6h 6H')
fields = s.unpack(packet_data)
seq, _type, flags, upTimestamp = fields[:4]
x = fields[4:10]
y = fields[10:16]
z = fields[16:22]
lowTimestamp = fields[22:]

【讨论】：

好收获；我错过了最后的量词。有了这个，.size 给出 54。

【解决方案2】：

你可以尝试构造http://construct.readthedocs.io/en/latest/

import construct as cstruct
def mps_packet_header(name):
    return cstruct.Struct(
        name,
        cstruct.UNInt8('seq'),
        cstruct.UNInt8('type'),
        cstruct.UNInt16('flags'),
        cstruct.UNInt16('upTimestamp'),
    )

mps_acc_packet_t = cstruct.Struct(
    'mps_acc_packet_t',
    mps_packet_header('header')
    cstruct.Array(6, cstruct.NInt16('x')),
    cstruct.Array(6, cstruct.NInt16('y')),
    cstruct.Array(6, cstruct.NInt16('z')),
    cstruct.Array(6, cstruct.UNInt16('lowTimestamp')),
)

accpacket_t = mps_acc_packet_t
...
...
packet_data = ....
packet = accpacket_t.parse(packet_data)
print(packet)
print(packet.header)
print(packet.x, packet.y, packet.z)

【讨论】：