用python读取二进制文件

Question

我发现用Python读取二进制文件特别困难。你能帮我一下吗？ 我需要读这个文件，它在Fortran 90中很容易被

int*4 n_particles, n_groups
real*4 group_id(n_particles)
read (*) n_particles, n_groups
read (*) (group_id(j),j=1,n_particles)

具体来说，文件格式为：

Bytes 1-4 -- The integer 8.
Bytes 5-8 -- The number of particles, N.
Bytes 9-12 -- The number of groups.
Bytes 13-16 -- The integer 8.
Bytes 17-20 -- The integer 4*N.
Next many bytes -- The group ID numbers for all the particles.
Last 4 bytes -- The integer 4*N. 

我怎么能用Python读这个呢？我什么都试过了，但没成功。我有没有可能使用python中的f90程序，读取这个二进制文件，然后保存需要使用的数据？

Answer 1

您可以使用^{}，它可以从文本和二进制文件中读取数据。首先使用^{}构造一个表示文件格式的数据类型，然后使用numpy.fromfile从文件中读取该类型。

Answer 2

一般来说，我建议您考虑使用Python的struct模块来实现这一点。它是Python的标准，应该很容易将问题的规范转换为适合于struct.unpack()的格式化字符串。

请注意，如果字段之间/字段周围有“不可见”的填充，则需要找出并将其包含在unpack()调用中，否则您将读取错误的位。

读取文件内容以便进行解包非常简单：

import struct

data = open("from_fortran.bin", "rb").read()

(eight, N) = struct.unpack("@II", data)

这将解压缩前两个字段，假设它们从文件的最开始处开始（没有填充或无关数据），并且还假设使用本机字节顺序（符号@）。格式化字符串中的I表示“无符号整数，32位”。

Answer 3

读取二进制文件内容，如下所示：

with open(fileName, mode='rb') as file: # b is important -> binary
    fileContent = file.read()

然后使用struct.unpack“解包”二进制数据：

开始字节：struct.unpack("iiiii", fileContent[:20])

正文：忽略标题字节和尾随字节（=24）；其余部分构成正文，以知道正文中的字节数做整数除以4；所得的商乘以字符串'i'，以创建解包方法的正确格式：

struct.unpack("i" * ((len(fileContent) -24) // 4), fileContent[20:-4])

结束字节：struct.unpack("i", fileContent[-4:])