在Python中,我如何在二进制文件中读取并循环该文件的每个字节?
当前回答
如果你正在寻找一些快速的方法,这里有一个我一直在使用的方法,它已经工作了很多年:
from array import array
with open( path, 'rb' ) as file:
data = array( 'B', file.read() ) # buffer the file
# evaluate it's data
for byte in data:
v = byte # int value
c = chr(byte)
如果你想迭代字符而不是整数,你可以简单地使用data = file.read(),它应该是py3中的bytes()对象。
其他回答
如果要读取大量二进制数据,可能需要考虑struct模块。它被记录为“在C和Python类型之间”转换,但当然,字节就是字节,它们是否被创建为C类型并不重要。例如,如果你的二进制数据包含两个2字节整数和一个4字节整数,你可以这样读取它们(例子来自struct文档):
>>> struct.unpack('hhl', b'\x00\x01\x00\x02\x00\x00\x00\x03')
(1, 2, 3)
您可能会发现这比显式遍历文件内容更方便、更快,或者两者兼而有之。
这个生成器从文件中产生字节,以块的形式读取文件:
def bytes_from_file(filename, chunksize=8192):
with open(filename, "rb") as f:
while True:
chunk = f.read(chunksize)
if chunk:
for b in chunk:
yield b
else:
break
# example:
for b in bytes_from_file('filename'):
do_stuff_with(b)
有关迭代器和生成器的信息,请参阅Python文档。
总结chrispy, Skurmedel, Ben Hoyt和Peter Hansen的所有出色之处,这将是一次一个字节处理二进制文件的最佳解决方案:
with open("myfile", "rb") as f:
while True:
byte = f.read(1)
if not byte:
break
do_stuff_with(ord(byte))
对于python 2.6及以上版本,因为:
Python内部缓冲区-不需要读取块 DRY原则——不重复读行 语句确保干净的文件关闭 当没有更多字节时,'byte'的计算结果为false(当字节为零时不是)
或使用J. F.塞巴斯蒂安的解决方案提高速度
from functools import partial
with open(filename, 'rb') as file:
for byte in iter(partial(file.read, 1), b''):
# Do stuff with byte
或者如果你想把它作为一个生成器函数,就像codeape演示的那样:
def bytes_from_file(filename):
with open(filename, "rb") as f:
while True:
byte = f.read(1)
if not byte:
break
yield(ord(byte))
# example:
for b in bytes_from_file('filename'):
do_stuff_with(b)
要读取一个文件-一次一个字节(忽略缓冲)-你可以使用双参数iter(callable, sentinel)内置函数:
with open(filename, 'rb') as file:
for byte in iter(lambda: file.read(1), b''):
# Do stuff with byte
它调用file.read(1),直到没有返回b”(空字节串)。对于大文件,内存不会无限增长。你可以将buffering=0传递给open()来禁用缓冲——它保证每次迭代只读取一个字节(慢)。
With-statement自动关闭文件——包括下面的代码引发异常的情况。
尽管默认情况下存在内部缓冲,但一次处理一个字节的效率仍然很低。例如,下面是黑洞.py实用程序,它会吃掉所有给定的东西:
#!/usr/bin/env python3
"""Discard all input. `cat > /dev/null` analog."""
import sys
from functools import partial
from collections import deque
chunksize = int(sys.argv[1]) if len(sys.argv) > 1 else (1 << 15)
deque(iter(partial(sys.stdin.detach().read, chunksize), b''), maxlen=0)
例子:
$ dd if=/dev/zero bs=1M count=1000 | python3 blackhole.py
在我的机器上,当chunksize == 32768时,它处理大约1.5 GB/s,当chunksize == 1时,它只处理大约7.5 MB/s。也就是说,每次读取一个字节要慢200倍。考虑一下您是否可以重写处理以便一次使用多个字节,以及您是否需要性能。
Mmap允许您同时将文件视为bytearray和文件对象。如果需要访问两个接口,它可以作为在内存中加载整个文件的替代方案。特别是,你可以在一个内存映射文件上一次迭代一个字节,只使用简单的for循环:
from mmap import ACCESS_READ, mmap
with open(filename, 'rb', 0) as f, mmap(f.fileno(), 0, access=ACCESS_READ) as s:
for byte in s: # length is equal to the current file size
# Do stuff with byte
Mmap支持切片表示法。例如,mm[i:i+len]返回文件中从位置i开始的len字节。Python 3.2之前不支持上下文管理器协议;在这种情况下,需要显式调用mm.close()。使用mmap遍历每个字节比file.read(1)消耗更多的内存,但是mmap要快一个数量级。
Python 3,一次读取所有文件:
with open("filename", "rb") as binary_file:
# Read the whole file at once
data = binary_file.read()
print(data)
你可以使用data变量迭代任何你想要的东西。
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