如何在 Go 中读取打包的二进制数据?

How to read packed binary data in Go?

我正在尝试找出在 Go 中读取由 Python 生成的压缩二进制文件的最佳方法,如下所示:

import struct
f = open('tst.bin', 'wb')
fmt = 'iih' #please note this is packed binary: 4byte int, 4byte int, 2byte int
f.write(struct.pack(fmt,4, 185765, 1020))
f.write(struct.pack(fmt,4, 185765, 1022))
f.close()

我一直在修改我在 Github.com 和其他一些资源中看到的一些示例 ,但我似乎无法让任何东西正常工作 (更新显示工作方法)。 在 Go 中做这种事情的惯用方法是什么?这是几次尝试之一

更新和工作

package main

    import (
            "fmt"
            "os"
            "encoding/binary"
            "io"
            )

    func main() {
            fp, err := os.Open("tst.bin")

            if err != nil {
                    panic(err)
            }

            defer fp.Close()

            lineBuf := make([]byte, 10) //4 byte int, 4 byte int, 2 byte int per line

            for true {
                _, err := fp.Read(lineBuf)

                if err == io.EOF{
                    break
                }

                aVal := int32(binary.LittleEndian.Uint32(lineBuf[0:4])) // same as: int32(uint32(b[0]) | uint32(b[1])<<8 | uint32(b[2])<<16 | uint32(b[3])<<24)
                bVal := int32(binary.LittleEndian.Uint32(lineBuf[4:8]))
                cVal := int16(binary.LittleEndian.Uint16(lineBuf[8:10])) //same as: int16(uint32(b[0]) | uint32(b[1])<<8)
                fmt.Println(aVal, bVal, cVal)
            }
    }

Python格式字符串是iih,意思是两个32位有符号整数和一个16位有符号整数(见docs)。您可以简单地使用您的第一个示例,但将结构更改为:

type binData struct {
    A int32
    B int32
    C int16
}

func main() {
        fp, err := os.Open("tst.bin")

        if err != nil {
                panic(err)
        }

        defer fp.Close()

        for {
            thing := binData{}
            err := binary.Read(fp, binary.LittleEndian, &thing)

            if err == io.EOF{
                break
            }

            fmt.Println(thing.A, thing.B, thing.C)
        }
}

请注意,Python 打包没有明确指定字节顺序,但如果您确定 运行 系统生成小端二进制文件,这应该可以工作。

编辑: 添加了 main() 功能来解释我的意思。

编辑 2: 将结构字段大写,以便 binary.Read 可以写入它们。

正如我在我的 post 中提到的,我不确定这是在 Go 中执行此操作的惯用方法,但这是我在经过一些修补和调整后想出的解决方案不同的例子。再次注意,这将 4 字节和 2 字节的 int 分别解包为 Go int32 和 int16。发布以便在有人查看时提供有效答案。希望有人会 post 一种更惯用的方法来完成此操作,但就目前而言,这是可行的。

package main

    import (
            "fmt"
            "os"
            "encoding/binary"
            "io"
            )

    func main() {
            fp, err := os.Open("tst.bin")

            if err != nil {
                    panic(err)
            }

            defer fp.Close()

            lineBuf := make([]byte, 10) //4 byte int, 4 byte int, 2 byte int per line

            for true {
                _, err := fp.Read(lineBuf)

                if err == io.EOF{
                    break
                }

                aVal := int32(binary.LittleEndian.Uint32(lineBuf[0:4])) // same as: int32(uint32(b[0]) | uint32(b[1])<<8 | uint32(b[2])<<16 | uint32(b[3])<<24)
                bVal := int32(binary.LittleEndian.Uint32(lineBuf[4:8]))
                cVal := int16(binary.LittleEndian.Uint16(lineBuf[8:10])) //same as: int16(uint32(b[0]) | uint32(b[1])<<8)
                fmt.Println(aVal, bVal, cVal)
            }
    }

处理该问题的一种便携且相当简单的方法是 Google's "Protocol Buffers"。虽然现在已经太晚了,因为你让它工作了,我花了一些努力来解释和编码它,所以我还是发布了它。

您可以在 https://github.com/mwmahlberg/ProtoBufDemo

上找到代码

您需要使用首选方法(pip、OS 包管理、源)为 python 和 Go

安装协议缓冲区

.proto 文件

.proto 文件对于我们的示例来说相当简单。我叫它 data.proto

syntax = "proto2";
package main;

message Demo {
  required uint32  A = 1;
  required uint32 B = 2;

  // A shortcomning: no 16 bit ints
  // We need to make this sure in the applications
  required uint32 C = 3;
}

现在您需要在文件上调用 protoc 并让它为 Python 和 Go 提供代码:

protoc --go_out=. --python_out=. data.proto

生成文件 data_pb2.pydata.pb.go。这些文件提供了对协议缓冲区数据的特定语言访问。

使用github中的代码时,您只需发出

go generate

在源目录中。

Python代码

import data_pb2

def main():

    # We create an instance of the message type "Demo"...
    data = data_pb2.Demo()

    # ...and fill it with data
    data.A = long(5)
    data.B = long(5)
    data.C = long(2015)


    print "* Python writing to file"
    f = open('tst.bin', 'wb')

    # Note that "data.SerializeToString()" counterintuitively
    # writes binary data
    f.write(data.SerializeToString())
    f.close()

    f = open('tst.bin', 'rb')
    read = data_pb2.Demo()
    read.ParseFromString(f.read())
    f.close()

    print "* Python reading from file"
    print "\tDemo.A: %d, Demo.B: %d, Demo.C: %d" %(read.A, read.B, read.C)

if __name__ == '__main__':
    main()

我们导入protoc生成的文件并使用它。这里没有太多魔法。

Go 文件

package main

//go:generate protoc --python_out=. data.proto
//go:generate protoc --go_out=. data.proto
import (
    "fmt"
    "os"

    "github.com/golang/protobuf/proto"
)

func main() {

    // Note that we do not handle any errors for the sake of brevity
    d := Demo{}
    f, _ := os.Open("tst.bin")
    fi, _ := f.Stat()

    // We create a buffer which is big enough to hold the entire message
    b := make([]byte,fi.Size())

    f.Read(b)

    proto.Unmarshal(b, &d)
    fmt.Println("* Go reading from file")

    // Note the explicit pointer dereference, as the fields are pointers to a pointers
    fmt.Printf("\tDemo.A: %d, Demo.B: %d, Demo.C: %d\n",*d.A,*d.B,*d.C)
}

请注意,我们不需要显式导入,因为 data.proto 的包是 main

结果

生成所需文件并编译源代码后,当您发出

$ python writer.py && ./ProtoBufDemo

结果是

* Python writing to file
* Python reading from file
    Demo.A: 5, Demo.B: 5, Demo.C: 2015
* Go reading from file
    Demo.A: 5, Demo.B: 5, Demo.C: 2015

请注意,存储库中的 Makefile 提供了生成代码、编译 .go 文件和 运行 两个程序的快捷方式:

make run

尝试 binpacker 库。

示例:

示例数据:

buffer := new(bytes.Buffer)
packer := binpacker.NewPacker(buffer)
unpacker := binpacker.NewUnpacker(buffer)
packer.PushByte(0x01)
packer.PushUint16(math.MaxUint16)

解压:

var val1 byte
var val2 uint16
var err error
val1, err = unpacker.ShiftByte()
val2, err = unpacker.ShiftUint16()

或者:

var val1 byte
var val2 uint16
var err error
unpacker.FetchByte(&val1).FetchUint16(&val2)
unpacker.Error() // Make sure error is nil