如何用python实现结构体数组
目录
- python结构体数组
- 在NumPy中可以如下定义
- 内存对齐
- python自定义结构体
- 具体方法如下
python结构体数组
在C语言中我们可以通过struct关键字定义结构类型，结构中的字段占据连续的内存空间，每个结构体占用的内存大小都相同，因此可以很容易地定义结构数组。
和C语言一样，在NumPy中也很容易对这种结构数组进行操作。
只要NumPy中的结构定义和C语言中的定义相同，NumPy就可以很方便地读取C语言的结构数组的二进制数据，转换为NumPy的结构数组。
假设我们需要定义一个结构数组，它的每个元素都有name, age和salary字段。
在NumPy中可以如下定义
import numpy as np
MyType=np.dtype({
'names':['name','age','salary'],
'formats':['S32','i','f']#必须加s，且S大写
})
a=np.array([("tang",23,130.2),("wang",22,100.2)],
dtype=MyType)
#或者Data=np.array([(‘zero',0.,0.)]*10,dtype=MyType) #创建Data[2]
#Date[0]['name']="tang"
我们先创建一个dtype对象persontype，通过其字典参数描述结构类型的各个字段。
字典有两个关键字：names，formats。每个关键字对应的值都是一个列表。
names定义结构中的每个字段名，而formats则定义每个字段*的类型：
- S32 : 32个字节的字符串类型，由于结构中的每个元素的大小必须固定，因此需要指定字符串的长度
- i : 32bit的整数类型，相当于np.int32
- f : 32bit的单精度浮点数类型，相当于np.float32 然后我们调用array函数创建数组，通过关键字参数dtype=MyType， 指定所创建的数组的元素类型为结构MyType。运行上面程序之后，我们可以在IPython中执行如下的语句查看数组a的元素类型
a.dtype
结果显示：
dtype([('name', 'S32'), ('age', '<i4'), ('salary', '<f4')])
这里我们看到了另外一种描述结构类型的方法： 一个包含多个组元的列表，其中形如(字段名, 类型描述) 的组元描述了结构中的每个字段。类型描述前面为我们添加了 '<'字符，这些字符用来描述字段值的字节顺序：
- <:低位字节在前
- >:高位字节在前
结构数组的存取方式和一般数组相同，通过下标能够取得其中的元素，注意元素的值看上去像是组元，实际上它是一个结构：
a[0]
结果显示：
(b'tang', 23, 130.2) a[0].dtype
结果显示：
dtype([('name', 'S32'), ('age', '<i4'), ('salary', '<f4')])
a[0]是一个结构元素，它和数组a共享内存数据，因此可以通过修改它的字段，改变原始数组中的对应字段：
c=a[0] c["name"]="Lian"#修改元素属性 a[0]["name"]
结果显示：
b'Lian'
结构像字典一样可以通过字符串下标获取其对应的字段值：
a[1]["name"]
结果显示：
b'wang'
我们不但可以获得结构元素的某个字段，还可以直接获得结构数组的字段，它返回的是原始数组的视图，因此可以通过修改b[0]改变a[0][’‘age’’]：
b=a[:]["salary"]#或者a["salary"] b
结果显示：
array([130.2, 100.2], dtype=float32)
通过调用a.tostring或者a.tofile方法，可以直接输出数组a的二进制形式：
a.tofile("test.bin")
内存对齐
C语言的结构体为了内存寻址方便，会自动的添加一些填充用的字节，这叫做内存对齐。例如如果把下面的name[32]改为name[30]的话，由于内存对齐问题，在name和age中间会填补两个字节，最终的结构体大小不会改变。
因此如果numpy中的所配置的内存大小不符合C语言的对齐规范的话，将会出现数据错位。为了解决这个问题，在创建dtype对象时，可以传递参数align=True，这样numpy的结构数组的内存对齐和C语言的结构体就一致了。
#include <stdio.h>
struct person
{
char name[32];
int age;
float weight;
};
struct person p[2];
void main ()
{
FILE *fp;
int i;
fp=fopen("test.bin","rb");
fread(p, sizeof(struct person), 2, fp);
fclose(fp);
for(i=0;i<2;i++)
printf("%s %d %f\n", p[i].name, p[i].age, p[i].weight);
getchar();
}
用下面的字典参数也可以定义结构类型，字典的关键字为结构中字段名，值为字段的类型描述，但是由于字典的关键字是没有顺序的，因此字段的顺序需要在类型描述中给出，类型描述是一个组元，它的第二个值给出字段的字节为单位的偏移量，例如age字段的偏移量为25个字节：
np.dtype({"name":('S25',0),"age":(np.uint8,25)})
结果显示：
dtype([('name', 'S25'), ('age', 'u1')])
python自定义结构体
python中没有专门定义结构体的方法，但可以使用class标记定义类来代替结构体，
其成员可以在构造函数__init__中定义
具体方法如下
class item:
def __init__(self):
self.name = '' # 名称
self.size = 10 # 尺寸
self.list = [] # 列表
a = item() # 定义结构对象
a.name = 'cup'
a.size = 8
a.list.append('water')
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持我们。
相关推荐
-
Python数组定义方法
本文实例讲述了Python数组定义方法.分享给大家供大家参考,具体如下: Python中没有数组的数据结构,但列表很像数组,如: a=[0,1,2] 这时:a[0]=0, a[1]=1, a[[2]=2,但引出一个问题,即如果数组a想定义为0到999怎么办?这时可能通过a = range(0, 1000)实现.或省略为a = range(1000).如果想定义1000长度的a,初始值全为0,则 a = [0 for x in range(0, 1000)] 下面是二维数组的定义: 直接定义: a
-
Python实现结构体代码实例
这篇文章主要介绍了Python实现结构体代码实例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 # python 使用类创建结构体 class Myclass(object): class Struct(object): def __init__(self, name, age, job): self.name = name self.age = age self.job = job def make_struct(self, name, ag
-
Python中使用装饰器和元编程实现结构体类实例
Ruby中有一个很方便的Struct类,用来实现结构体.这样就不用费力的去定义一个完整的类来仅仅用作访问属性. 复制代码 代码如下: class Dog < Struct.new(:name, :age) end fred = Dog.new("fred", 5) printf "name:%s age:%d", fred.name, fred.age ##name:fred age:5 Python3.4中也可以这么干,但写法很累赘.其中包含self.nam
-
python中定义结构体的方法
Python中没有专门定义结构体的方法,但可以使用class标记定义类来代替结构体,其成员可以在构造函数__init__中定义,具体方法如下. 复制代码 代码如下: class item: def __init__(self): self.name = '' # 名称 self.size = 10 # 尺寸 self.list = [] # 列表 a = item() # 定义结构对象a.name = 'cup'a.size
-
如何用python实现结构体数组
目录 python结构体数组 在NumPy中可以如下定义 内存对齐 python自定义结构体 具体方法如下 python结构体数组 在C语言中我们可以通过struct关键字定义结构类型,结构中的字段占据连续的内存空间,每个结构体占用的内存大小都相同,因此可以很容易地定义结构数组. 和C语言一样,在NumPy中也很容易对这种结构数组进行操作. 只要NumPy中的结构定义和C语言中的定义相同,NumPy就可以很方便地读取C语言的结构数组的二进制数据,转换为NumPy的结构数组. 假设我们需要定义一个
-
C语言 结构体数组详解及示例代码
所谓结构体数组,是指数组中的每个元素都是一个结构体.在实际应用中,结构体数组常被用来表示一个拥有相同数据结构的群体,比如一个班的学生.一个车间的职工等. 定义结构体数组和定义结构体变量的方式类似,请看下面的例子: struct stu{ char *name; //姓名 int num; //学号 int age; //年龄 char group; //所在小组 float score; //成绩 }class[5]; 表示一个班级有5个学生. 结构体数组在定义的同时也可以初始化,例如: str
-
详解C++中的指针结构体数组以及指向结构体变量的指针
C++结构体数组 一个结构体变量中可以存放一组数据(如一个学生的学号.姓名.成绩等数据).如果有10个学生的数据需要参加运算,显然应该用数组,这就是结构体数组.结构体数组与以前介绍过的数值型数组的不同之处在于:每个数组元素都是一个结构体类型的数据,它们都分别包括各个成员项. 定义结构体数组和定义结构体变量的方法相仿,定义结构体数组时只需声明其为数组即可.如: struct Student //声明结构体类型Student { int num; char name[20]; char sex; i
-
C#调用C++DLL传递结构体数组的终极解决方案
C#调用C++DLL传递结构体数组的终极解决方案 在项目开发时,要调用C++封装的DLL,普通的类型C#上一般都对应,只要用DllImport传入从DLL中引入函数就可以了.但是当传递的是结构体.结构体数组或者结构体指针的时候,就会发现C#上没有类型可以对应.这时怎么办,第一反应是C#也定义结构体,然后当成参数传弟.然而,当我们定义完一个结构体后想传递参数进去时,会抛异常,或者是传入了结构体,但是返回值却不是我们想要的,经过调试跟踪后发现,那些值压根没有改变过,代码如下. [DllImport(
-
C++结构体数组详细解析
1.定义结构体数组 和定义结构体变量类似,定义结构体数组时只需声明其为数组即可.如: 复制代码 代码如下: struct Student{ int num; char name[20]; char sex[5]; int age; float score; char addr[30];};Student stu[3]; //定义Student类型的数组stu 2.结构体数组的应用举例 题目:对候选人的票的统计程序. 设有3个候选人,最终只能有一个当
-
C语言利用结构体数组实现学生成绩管理系统
要求: 某班有最多不超过30人(具体人数由键盘输入)参加期末考试,最多不超过6门(具体门数由键盘输入).定义结构体类型描述学生信息,每个学生信息包括:学号.姓名.多门课的成绩.总成绩和平均成绩.用结构体数组作为函数参数,编程实现如下菜单驱动的学生成绩管理系统. (1) 录入每个学生的学号.姓名和各科考试成绩. (2) 计算每门课程的总分和平均分. (3) 计算每个学生的总分和平均分. (4) 按每个学生的总分由高到低排出名次表. (5) 按学号由小到大排出成绩表. (6) 按姓名的字典顺序排出成
-
C语言结构体数组同时赋值的另类用法
说到C语言结构体数组的同时赋值,许多人一想就会想到用以下的这种方法,咱们来写一个例子: #include <stdio.h> struct student { int a; int b ; int c ; }; struct student array1[1000] ; int main(void) { int i ; for(i = 0 ; i < 1000 ; i++) { array[i].a = 1 ; array[i].b = 2 ; array[i].c = 3 ; } fo
-
基于C#调用c++Dll结构体数组指针的问题详解
C#调用c++dll文件是一件很麻烦的事情,首先面临的是数据类型转换的问题,相信经常做c#开发的都和我一样把学校的那点c++底子都忘光了吧(语言特性类). 网上有一大堆得转换对应表,也有一大堆的转换实例,但是都没有强调一个更重要的问题,就是c#数据类型和c++数据类型占内存长度的对应关系. 如果dll文件中只包含一些基础类型,那这个问题可能可以被忽略,但是如果是组合类型(这个叫法也许不妥),如结构体.类类型等,在其中的成员变量的长度的申明正确与否将决定你对dll文件调用的成败. 如有以下代码,其
-
C++结构体数组实现贪吃蛇
本文实例为大家分享了C++结构体数组实现贪吃蛇的具体代码,供大家参考,具体内容如下 代码: #include<bits/stdc++.h> #include<windows.h> #include<conio.h> using namespace std; const int h=50,w=50,MaxLen=400; void gotoxy(short y,short x)//光标移动函数 { COORD pos={x,y}; SetConsoleCursorPosi