python中提取位图信息（AttributeError: module 'struct' has no attribute 'unstack'）

Posted 2020-12-24 不谇

前言

今天这篇博文有点意思，它是从一个例子出发，从而体现出在编程中的种种细节和一些知识点的运用。和从前一样，我是人，离成神还有几十万里，所以无可避免的出现不严谨的地方甚至错误，请酌情阅读。

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首先，题目是：读取一个位图文件（xxx.bmp），然后读取前30个字节，从这前三十个字节中提取一些信息。
这里有一些知识要先知道：一个位图的前30位有什么？
BMP格式采用小端方式存储数据，文件头的结构按顺序如下：

• 前两个字节：\'BM\'表示Windows位图，\'BA\'表示OS/2位图；
• 一个4字节整数：表示位图大小；
• 一个4字节整数：保留位，始终为0；
• 一个4字节整数：实际图像的偏移量；
• 一个4字节整数：Header的字节数；
• 一个4字节整数：图像宽度；
• 一个4字节整数：图像高度；
• 一个2字节整数：始终为1；
• 一个2字节整数：颜色数。

你先要知道，读取一个位图的前30位，那么这前30位是什么编码呢？例如，某个位图的前30位：

 b\'\\x42\\x4d\\x38\\x8c\\x0a\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x36\\x00\\x00\\x00\\x28\\x00\\x00\\x00\\x80\\x02\\x00\\x00\\x68\\x01\\x00\\x00\\x01\\x00\\x18\\x00\'

很容易看出，它们的单位是bytes,也就是说，我们无法直接看懂它们，因此，我们得把它转换成我们能看懂的东西。
**python有趣的地方就在这里了，Python提供了一个struct模块来解决bytes和数据类型的转换。 **
例如，我想把一个整数10241024转换为以bytes为单位的字节怎么办？（如果你不懂字节编码，看这里）很简单：

>>> struct.pack(\'>I\', 10241024)
b\'\\x00\\x9cD\\x00\'

稍微解释一下：
>表示字节顺序是big-endian，也就是网络序，I表示4字节无符号整数。

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那么我想把以bytes为单位的字节转换回整型怎么办？，也很简单：

>>> struct.unpack(\'>I\', b\'\\x00\\x9cD\\x00\')
(10241024,)

要注意的地方就是unpack函数的第一个参数：\'>I\'，解释和pack函数的一样。

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到了这里，基本可以看例子了。说明：

1. 我的执行环境是：python 3.6;
2. data.bmp是我用Windows自带画图随手画的一个位图图片；
3. 我把这个程序保存为：struct1.py;
4. data.bmp和struct1.py同在一个Windows目录下，完整路径:G:\\newpython\\data.bmp和G:\\newpython\\struct1.py

例子：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
import struct
from collections import namedtuple

def bmg_info(weitu):
	with open(weitu, \'rb\') as f:
		data = f.read(30)
	info = BMGinfo(*struct.unpack(\'<ccIIIIIIHH\', data))
	if info.ch1 == b\'B\' and (info.ch2 == b\'M\' or info.ch2 == b\'A\'):
		return {
		\'width\': info.width,
		\'height\': info.height,
		\'color\': info.colornum
		}
	return None

if __name__ == "__main__":
	BMGinfo = namedtuple(\'BMGinfo\', (\'ch1\',\'ch2\',\'size\',\'reserved\',\'offset\',\'headerbits\',\'width\',\'height\',\'num\',\'colornum\'))
	weitu = sys.argv[1]
	print(bmg_info(weitu))

打开cmd，进入目录G:\\newpython，执行命令：python struct1.py "G:\\newpython\\data.bmp"即可看见惊喜。

这篇博客说到这里，终于到了重要的地方。其实在实践这段代码时，我遇见了几个问题（错误）：

1. 遇到错误（AttributeError: module \'struct\' has no attribute \'unpack\'）,原来是我自己的py文件不要和系统的模块名重名，解决办法，把文件名改掉（我这里把struct.py改为struct1.py）;
2. 灵活运用namedtuple。了解更多请看这里
3. 灵活运用可变参数技能（*struct.unpack(\'<ccIIIIIIHH\', data)），关于可变参数，看这里

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感谢阅读。