====== Двоичные форматы ====== ===== Архивы ===== В стандартной библиотеке Python есть модули для работы с ''.zip'' — ''zipfile'', для прочих открытых форматов архивов существует обертка к библиотеке [[https://pypi.python.org/pypi/libarchive|libarchive]]^[pip]. ==== Работа с zip архивами через zipfile ==== ''.zip'' архив состоит из сжатых (одним из 4 алгоритмов) файлов, к каждому из которых можно обратиться зная его уникальное имя (включающее путь), это имя и используется при распаковке (при необходимости создаются соответствующие папки).

==== Чтение ==== import zipfile zobj = zipfile.ZipFile('test.zip') lns = obj.namelist() # lns == ['data/test1.txt', 'data/test2.txt'] fobj = zobj.open('data/file.txt') # Файл всегда открывается в режиме binary! s = fobj.read() #s == b'Test zip file content' fobj.close() zobj.close()

==== Запись ==== Поддерживаются опции ''w'' — перезапись архива, ''a'' — дополнение архива (если архива нет, то он будет создан) и ''x''— дополнение архива (если архива нет, то будет выброшено исключение). import zipfile zobj = zipfile.ZipFile('test.zip', 'a') zobj.writestr('test.txt', b'Testing data', zipfile.ZIP_DEFLATED) zobj.close() Флаг ''zipfile.ZIP_DEFLATED'' необходим, иначе файл будет добавлен в архив без сжатия. В архиве ''.zip'' нельзя создать пустую папку и нельзя сохранить атрибуты папки. Файл из архива ''.zip'' нельзя удалить, изменить или переименовать. Кроме того ''zipfile'' позволяет извлекать файлы из архива (''extract'', ''extractall''), и добавлять их в архив по имени файла (''write''). См. [[https://docs.python.org/3/library/zipfile.html|документацию]].

===== Изображения ===== Обработка изображений дело ресурсоемкое, поэтому библиотеки Python для работы с картинками обычно имеют высокоуровневый интерфейс, под которым прячется начинка на C. Рассмотрим работу с картинками на примере библиотеки ''Pillow''^[pip]. Библиотека загружает и хранит изображение в памяти целиком в одном из поддерживаемых типов массивов. Вот некоторые популярные типы массивов: ^ Тип ^ Байт на пиксель ^ Описание ^ | ''1'' | 1 | Монохромное изображение | | ''L'' | 1 | В оттенках серого | | ''RGB'' | 3 | Цветное изображение без прозрачности | | ''RGBA'' | 4 | Цветное изображение c прозрачностью | | ''HSV'' | 3 | Кодирование Тон-Яркость-Значение |

==== Чтение ==== Поддерживаемых форматов [[https://pillow.readthedocs.io/en/4.3.x/handbook/image-file-formats.html|очень много]]. from PIL import Image # Открытые файла im = Image.open("test.png") im.load() # Отложенное чтение # Создание нового изображения im = Image.new("RGB", (100,100)) # Создание изображения из массива im = Image.frombytes("L", (100,100), data)

==== Рисование ==== from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont im = Image.open("test.png") # Создание объекта для рисования draw = ImageDraw.Draw(im) # Рисование draw.line((0, 0) + im.size, fill=128) font = ImageFont.truetype("arial.ttf", 15) draw.text((40,40),"Привет!",font=font) # Размер изображения s = im.size # s == (100, 100)

==== Запись ==== from PIL import Image im = Image.open("test.png") # Преобразуем тип данных mim = im.convert('L') # Просмотр mim.show() # Получаем байты в соответствии с типом bs = mim.tobytes() # bs = b'&\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00... # Сохраняем файл mim.save("test.bmp") Если нужно получить закодированное в заданном формате (''.bmp'', ''.jpg'') изображение, то методу ''save'' надо подложить ''io.BytesIO'' объект и указать формат через аргумент ''format''.

===== Офисные документы ===== Офисные документы можно относительно просто читать и создавать с помощью этих библиотек. ^ Расширение ^ Название ^ Модуль ^ | ''.docx'' | MS Office 2007 Word | [[https://python-docx.readthedocs.io/en/latest/|python-docx]]^[pip] | | ''.xls'' | MS Office 1997 Excel | [[http://xlrd.readthedocs.io/en/latest/|xlrd]]^[pip], [[http://xlwt.readthedocs.io/en/latest/|xlwt]]^[pip] | | ''.xlsx'' | MS Office 2007 Excel | [[https://openpyxl.readthedocs.io/en/default/|openpyxl]]^[pip] | | ''.odt'' | OpenDocument Text | [[https://github.com/eea/odfpy/wiki/Introduction|odfpy]]^[pip] | | ''.ods'' | OpenDocument SpreadSheet | [[https://github.com/eea/odfpy/wiki/Introduction|odfpy]]^[pip] | | ''.pdf'' | Portable Document Format | [[http://www.reportlab.com/docs/reportlab-userguide.pdf|reportlab]]^[pip] | | ''.svg'' | Scalable Vector Graphics | [[https://pypi.python.org/pypi/svgwrite|svgwrite]]^[pip] | Однако схема «открыл → изменил → сохранил» может вызывать проблемы. В этих случаях лучше использовать API офисных пакетов.

==== Чтение электронных таблиц XLSX==== from openpyxl import load_workbook wb = load_workbook("sample.xlsx") ws = wb.active # Выбор листа print(ws['A1'].value) # С использованием Excel нотации print(ws.cell(1, 1).value) # По индексу сроки/столбца for row in ws.rows: # По всем строкам на листе print(row[0].value, row[1].value) ==== Запись электронных таблиц XLSX==== from openpyxl import Workbook wb = Workbook() ws = wb.active # Выбор листа ws['A1'] = 42 # С использованием Excel нотации ws.cell(1, 1, 42) # По индексу сроки/столбца wb.save("sample.xlsx")

===== Чтение NetCDF4 ===== from netCDF4 import Dataset #https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/examples/sresa1b_ncar_ccsm3-example.nc ncdata = Dataset("sresa1b_ncar_ccsm3-example.nc", format="NETCDF4") print(ncdata.variables.keys()) # Обзор всех переменных # Основная переменная: print(ncdata['ua'].shape) # (1, 17, 128, 256) # Оси: print(ncdata['plev'].shape) # (17,) print(ncdata['lat'].shape) # (128,) print(ncdata['lon'].shape) # (256,) # Чтение данных: plev = ncdata['plev'][:] lat = ncdata['lat'][:] lon = ncdata['lon'][:] ua = ncdata['ua'][:] #Конкретная точка print(plev[1],lat[20],lon[20],ua[0,1,20,20])

===== Что еще нужно знать о работе с двоичными форматами ===== * Структура произвольного двоичного формата обычно описывается в виде C-структур, поэтому читать такие файлы целесообразно с использованием ''cffi'', ''ctypes'' или ''struct''. * Иногда встречаются беззаголовочные бинарные файлы. Например результаты работы регистратора. * Формат некоторых двоичный файлов неизвествен и/или охраняется как объект авторского права. * В идеальном случае спецификация формата известна, в этом случае практически наверняка есть открытая библиотека для работы с такими файлами. * Некоторые форматы могут иметь собственные версии. * Могут возникать проблемы совместимости между различными версиями программ/библиотек для чтения и записи файлов.