Pythonでバイナリファイルを読み取る

Pythonでのバイナリファイルの読み取りは特に難しいと思います。手伝って頂けますか？このファイルを読む必要があります。このファイルはFortran 90では簡単に読むことができます。

int*4 n_particles, n_groups
real*4 group_id(n_particles)
read (*) n_particles, n_groups
read (*) (group_id(j),j=1,n_particles)

詳細には、ファイル形式は次のとおりです。

Bytes 1-4 -- The integer 8.
Bytes 5-8 -- The number of particles, N.
Bytes 9-12 -- The number of groups.
Bytes 13-16 -- The integer 8.
Bytes 17-20 -- The integer 4*N.
Next many bytes -- The group ID numbers for all the particles.
Last 4 bytes -- The integer 4*N. 

これをPythonでどのように読むことができますか？私はすべてを試しましたが、うまくいきませんでした。Pythonでf90プログラムを使用して、このバイナリファイルを読み取り、使用する必要のあるデータを保存する可能性はありますか？

次のようなバイナリファイルの内容を読み取ります。

with open(fileName, mode='rb') as file: # b is important -> binary
    fileContent = file.read()

次にstruct.unpackを使用してバイナリデータを「アンパック」します。

開始バイト： struct.unpack("iiiii", fileContent[:20])

本文：見出しバイトと末尾バイト（= 24）を無視します。残りの部分は本体を形成し、本体のバイト数を知るために4で整数除算を行います。取得した商に文字列'i'を掛けて、unpackメソッドの正しい形式を作成します。

struct.unpack("i" * ((len(fileContent) -24) // 4), fileContent[20:-4])

終了バイト： struct.unpack("i", fileContent[-4:])

一般的には、Pythonのstructモジュールを使用することを検討することをお勧めします。Pythonの標準であり、質問の仕様をに適したフォーマット文字列に簡単に変換できるはずですstruct.unpack()。

フィールド間またはフィールドの周りに「見えない」パディングがある場合は、それを理解してunpack()呼び出しに含める必要があります。そうしないと、間違ったビットが読み取られます。

何かをアンパックするためにファイルの内容を読み取るのは非常に簡単です。

import struct

data = open("from_fortran.bin", "rb").read()

(eight, N) = struct.unpack("@II", data)

これは、最初の2つのフィールドをアンパックします。フィールドがファイルの先頭から始まると想定し（パディングや無関係なデータはありません）、ネイティブのバイト順（@シンボル）も想定します。I書式文字列内のS「は、32ビット符号なし整数」を意味します。

numpy.fromfileテキストファイルとバイナリファイルの両方からデータを読み取ることができるを使用できます。まず、を使用してファイル形式を表すデータ型を作成しnumpy.dtype、次にを使用してファイルからこの型を読み取りますnumpy.fromfile。

バイナリファイルをbytesオブジェクトに読み込むには：

from pathlib import Path
data = Path('/path/to/file').read_bytes()  # Python 3.5+

intデータのバイト0から3 を作成するには：

i = int.from_bytes(data[:4], byteorder='little', signed=False)

intデータから複数のをアンパックするには：

import struct
ints = struct.unpack('iiii', data[:16])

• pathlib
• int.from_bytes()
• struct

バイナリファイルの読み取りと書き込みに関しては、Pythonにも欠けているので、小さなモジュール（Python 3.6以降用）を作成しました。

ではbinaryfileあなたは（私は、Fortranを知らないので、私は、推測している）、このような何かをしたいです：

import binaryfile

def particle_file(f):
    f.array('group_ids')  # Declare group_ids to be an array (so we can use it in a loop)
    f.skip(4)  # Bytes 1-4
    num_particles = f.count('num_particles', 'group_ids', 4)  # Bytes 5-8
    f.int('num_groups', 4)  # Bytes 9-12
    f.skip(8)  # Bytes 13-20
    for i in range(num_particles):
        f.struct('group_ids', '>f')  # 4 bytes x num_particles
    f.skip(4)

with open('myfile.bin', 'rb') as fh:
    result = binaryfile.read(fh, particle_file)
print(result)

これは次のような出力を生成します：

{
    'group_ids': [(1.0,), (0.0,), (2.0,), (0.0,), (1.0,)],
    '__skipped': [b'\x00\x00\x00\x08', b'\x00\x00\x00\x08\x00\x00\x00\x14', b'\x00\x00\x00\x14'],
    'num_particles': 5,
    'num_groups': 3
}

私はskip（）を使用してFortranが追加する追加データをスキップしましたが、代わりにFortranレコードを適切に処理するためのユーティリティを追加したい場合があります。もしそうなら、プルリクエストは歓迎されます。

import pickle
f=open("filename.dat","rb")
try:
    while True:
        x=pickle.load(f)
        print x
except EOFError:
    pass
f.close()