Pythonのstructモジュールの使い方【初心者向け】

Pythonのstructモジュールの使い方について解説します。

そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

 

structモジュールとは

struct とは、 Python でバイナリデータを処理するためのモジュールです。バイナリとはもともと2進数の意味です。コンピューターで扱えるデータは全てバイナリデータですが、一般的に人間が読んで理解できるテキストデータと対比して用いられます。

バイナリデータは Python で bytes 型で表現されます。struct モジュールを使うと細かくフォーマットを指定してバイナリデータを作成したり、バイナリデータから数値等に変換を行うことができます。バイナリデータでは、センサーや制御機器への入出力で多く用いられます。Python で IoT機器を制御したり、 Raspberry pi のようなシングルボードコンピュータを利用する場合などで多く用いられます。

 

structモジュールの使い方

struct は Python の標準ライブラリです。importすることで使用できます。

from struct import *

主な使い方は、値のパックとアンパックです。パックとは、数値型などの値をフォーマットを指定して bytes 型に変換することです。値はカンマで区切って複数指定できます。

pack(フォーマット, 値)

アンパックは、逆に bytes 型のバイナリデータをもとの型の値に変換します。

unpack(フォーマット, バイナリデータ)

フォーマットには以下のような値を指定できます。

フォーマット	C言語の型	Pythonの型	サイズ
b	signed char	整数	1
h	short	整数	2
l	long	整数	4

その他のメソッドやフォーマットについては、公式ドキュメントを参考にしてください。

https://docs.python.jp/3/library/struct.html

 

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実際に書いてみよう

今回のサンプルプログラムでは、struct モジュールの使い方を確認します。プログラムは Python インタプリタで入力していきます。まずは必要なライブラリをインポートします。

from struct import *

はじめに、数値をパックして data という変数に代入します。フォーマットの「h」はサイズを2バイトで、「l」は4バイトで値を表現することを表します。

data = pack('hhl', 1, 2, 3)

type メソッドで data変数の型を確認しましょう。

type(data)

実行結果は以下のようになります。data変数は bytes 型であることが確認できます。

bytes

data変数の中身を見てみましょう。

data

 

実行結果は以下のようになります。

b'x01x00x02x00x00x00x00x00x03x00x00x00x00x00x00x00'

次に data変数をアンパックしてみましょう。

unpack('hhl', data)

実行結果は以下のようになります。tuple型の要素で値が返却されます。

(1, 2, 3)

 

この記事を監修してくれた方 太田和樹（おおたかずき） ITベンチャー企業のPM兼エンジニア 普段は主に、Web系アプリケーション開発のプロジェクトマネージャーとプログラミング講師を行っている。守備範囲はフロントエンド、モバイル、サーバサイド、データサイエンティストと幅広い。その幅広い知見を生かして、複数の領域を組み合わせた新しい提案をするのが得意。 開発実績：画像認識技術を活用した駐車場混雑状況把握（実証実験）、音声認識を活用したヘルプデスク支援システム、Pepperを遠隔操作するアプリの開発、大規模基幹系システムの開発・導入マネジメント 地方在住。仕事のほとんどをリモートオフィスで行う。通勤で消耗する代わりに趣味のDIYや家庭菜園、家族との時間を楽しんでいる。

 

 

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