Question

我正在尝试在Python中读取二进制文件（表示Matlab中的矩阵）。但是我无法读取文件并将字节转换为正确的值。

二进制文件由一系列4字节数组成。前两个数字分别是行数和列数。我的朋友给了我一个Matlab函数，他用fwrite编写了这个函数。我想做这样的事情：

f = open(filename, 'rb')
rows = f.read(4)
cols = f.read(4)
m = [[0 for c in cols] for r in rows]
r = c = 0
while True:
    if c == cols:
        r += 1
        c = 0
    num = f.read(4)
    if num:
        m[r][c] = num
        c += 1
    else:
        break

但每当我使用f.read（4）时，我会得到类似'\ x00 \ x00 \ x00 \ x04'的内容（此具体示例应代表一个4），我无法弄清楚将其转换为正确的number（使用int，hex或类似的东西不起作用）。我偶然发现了struct.unpack，但这似乎没什么帮助。

这是一个示例矩阵和相应的二进制文件（当我使用python函数f.read（）读取整个文件时没有任何大小的参数），Matlab函数为它创建了：

4     4     2     4
2     2     2     1
3     3     2     4
2     2     6     2

'\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x04@\x80\x00\x00@\x00\x00\x00@@\x00\x00@\x00\x00\x00@\x80\x00\x00@\x00\x00\x00@@\x00\x00@\x00\x00\x00@\x00\x00\x00@\x00\x00\x00@\x00\x00\x00@\xc0\x00\x00@\x80\x00\x00?\x80\x00\x00@\x80\x00\x00@\x00\x00\x00'

所以前4个字节和第5个-8个字节都应该是4，因为矩阵是4x4。然后它应该是4,4,2,4,2,2,2,1等...

谢谢你们！

Answer 1

rows = f.read(4)
cols = f.read(4)

这两个名称现在绑定到4字节字符串。把它们变成整数，

import struct

rowsandcols = f.read(8)
rows, cols = struct.unpack('=ii', rowsandcols)

struct.unpack见the docs。

Answer 2

我在你的问题中看得更多，因为我以前从未使用过struct所以这是很好的学习活动。事实证明，那里有几个扭曲 - 首先数字不是以4字节整数存储，而是以大端形式存储为4字节浮点数。其次，如果你的例子是正确的，那么矩阵不会按照人们的预期存储 - 按行，而是按列。例如。它是如此输出（伪代码）：

for j in cols:
  for i in rows:
    write Aij to file

所以我必须在阅读后调换结果。以下是给出示例所需的代码：

import struct 

def readMatrix(f):
    rows, cols = struct.unpack('>ii',f.read(8))
    m = [ list(struct.unpack('>%df' % rows, f.read(4*rows)))
             for c in range(cols)
        ]
    # transpose result to return
    return zip(*m)

在这里我们测试一下：

>>> from StringIO import StringIO
>>> f = StringIO('\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x04@\x80\x00\x00@\x00\x00\x00@@\x00\x00@\x00\x00\x00@\x80\x00\x00@\x00\x00\x00@@\x00\x00@\x00\x00\x00@\x00\x00\x00@\x00\x00\x00@\x00\x00\x00@\xc0\x00\x00@\x80\x00\x00?\x80\x00\x00@\x80\x00\x00@\x00\x00\x00')
>>> mat = readMatrix(f)
>>> for row in mat:
...     print row
...     
(4.0, 4.0, 2.0, 4.0)
(2.0, 2.0, 2.0, 1.0)
(3.0, 3.0, 2.0, 4.0)
(2.0, 2.0, 6.0, 2.0)

Python二进制文件读取问题

2 个答案: