python使用numpy按一定格式读取bin文件

python环境下，如何使用numpy像matlab一样按一定格式读取bin文件？

bin文件就是将数据按16进制形式存储的二进制文件（binary），可以使用WINHEX、Notepad++（需安装插件）等以16进制形式打开，如图用notepad++打开。

由于使用python中的read()读取二进制文件时是以字符串形式读取，且每次只能读取一个字节，十分不方便。

偶然发现可以使用numpy中的fromfile按指定格式对bin文件进行读写，方便了许多。

NumPy提供了多种存取数组内容的文件操作函数。保存数组数据的文件可以是二进制格式或者文本格式。二进制格式的文件又分为NumPy专用的格式化二进制类型和无格式类型。

tofile()将数组中的数据以二进制格式写进文件
tofile()输出的数据不保存数组形状和元素类型等信息
fromfile()函数读回数据时需要用户指定元素类型，并对数组的形状进行适当的修改

这里重点介绍fromfile

numpy.fromfile(file, dtype=float, count=-1, sep='', offset=0, *, like=None)

file：是待读取内容，可以是文件、路径、字符串

dtype：返回数组的数据类型。对于二进制文件，它用于确定文件中项目的大小和字节顺序。支持大多数内置数字类型，也支持扩展类型。1.18.0开始支持复数格式

count：要读取的项目数量（不一定以字节为单位），count = -1表示读取所有项目（即完整文件）

sep：项目之间的分隔符（如果文件是文本文件）。空（“”）分隔符表示文件应被视为二进制文件。分隔符中的空格（“”）与零个或多个空格字符匹配。仅由空格组成的分隔符必须至少匹配一个空格

offset：距文件当前位置的偏移量（以字节为单位）。默认为0。仅允许用于二进制文件。可以和count搭配用于读取指定位置和长度的内容。

like：引用对象以允许创建非NumPy数组的数组，如果传入一个像like一样支持 __array_function__ 协议的数组形式，结果将由它来定义。在这种情况下，它确保创建与通过此参数传入的对象兼容的数组对象。

import numpy as np
a = np.arange(24)
b = np.fromfile("F:/a.bin", dtype=np.int32, count=5, offset=8)
print(a, '\n', b)

由上图可以看出，数据是以32位的十六进制数形式存储，也就是一个数占4个字节。（tofile写入数据的顺序为 ‘C’ order）。此时，若设置count=5, offset=8，也就是从0开始偏移8个字节，读取5个数，结果如图：

参考文献：numpy.fromfile — NumPy v1.21 Manual

NumPy 文件存取 tofile，fromfile， load，save

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