在python中读取二进制文件

Question

我必须在python中读取二进制文件.这首先是由Fortran 90程序以这种方式编写的:

open(unit=10,file=filename,form='unformatted')
write(10)table%n1,table%n2
write(10)table%nH
write(10)table%T2
write(10)table%cool
write(10)table%heat
write(10)table%cool_com
write(10)table%heat_com
write(10)table%metal
write(10)table%cool_prime
write(10)table%heat_prime
write(10)table%cool_com_prime
write(10)table%heat_com_prime
write(10)table%metal_prime
write(10)table%mu
if (if_species_abundances) write(10)table%n_spec
close(10)

我可以使用以下IDL代码轻松读取此二进制文件:

n1=161L
n2=101L
openr,1,file,/f77_unformatted
readu,1,n1,n2
print,n1,n2
spec=dblarr(n1,n2,6)
metal=dblarr(n1,n2)
cool=dblarr(n1,n2)
heat=dblarr(n1,n2)
metal_prime=dblarr(n1,n2)
cool_prime=dblarr(n1,n2)
heat_prime=dblarr(n1,n2)
mu  =dblarr(n1,n2)
n   =dblarr(n1)
T   =dblarr(n2)
Teq =dblarr(n1)
readu,1,n
readu,1,T
readu,1,Teq
readu,1,cool
readu,1,heat
readu,1,metal
readu,1,cool_prime
readu,1,heat_prime
readu,1,metal_prime
readu,1,mu
readu,1,spec
print,spec
close,1

我想要做的是用Python读取这个二进制文件.但是有一些问题.首先,这是我尝试阅读该文件:

import numpy
from numpy import *
import struct

file='name_of_my_file'
with open(file,mode='rb') as lines:
    c=lines.read()

我尝试阅读前两个变量:

dummy, n1, n2, dummy = struct.unpack('iiii',c[:16])

但是你可以看到我必须添加到虚拟变量,因为不知何故,fortran程序在这些位置添加整数8.

现在问题是在尝试读取其他字节时.我没有得到相同的IDL程序结果.

这是我尝试读取数组n

 double = 8
 end = 16+n1*double
 nH = struct.unpack('d'*n1,c[16:end])

但是,当我打印这个数组时,我得到了无意义的值.我的意思是,我可以用上面的IDL代码读取文件,所以我知道会发生什么.所以我的问题是:当我不确切知道结构时,我怎么能读到这个文件？为什么使用IDL它是如此简单易读？我需要用Python读取这个数据集.

Answer 1

您正在寻找的是struct模块.

此模块允许您从字符串中解压缩数据,将其视为二进制数据.

您提供格式字符串和文件字符串,它将使用返回二进制对象的数据.

例如,使用您的变量:

import struct
content = f.read() #I'm not sure why in a binary file you were using "readlines",
                   #but if this is too much data, you can supply a size to read()
n, T, Teq, cool = struct.unpack("dddd",content[:32])

这将使n,T,Teq和cool保存二进制文件中的前四个双精度数.当然,这只是一个示范.你的例子看起来像是想要双打的列表 - 方便地struct.unpack返回一个元组,我为你的情况采取的仍然可以正常工作(如果没有,你可以让他们搞砸).请记住,struct.unpack需要消耗传递给它的整个字符串 - 否则你会得到一个struct.error.所以,要么切片你的输入字符串,要么只read剪切你将要使用的字符数,就像我在评论中所说的那样.

例如,

n_content = f.read(8*number_of_ns) #8, because doubles are 8 bytes
n = struct.unpack("d"*number_of_ns,n_content)