【小ネタ】ctypes.Structureを使う際のアラインメント

PythonでバイナリファイルとI/Oしたいとき「ctypes.Structure」を使用するのだが、アラインメントの調整が入るのが気に入らなかった。
ドキュメントをちゃんと見たら調整方法が書いてあったので、忘備録としてメモ。
https://docs.python.org/ja/3/library/ctypes.html#structure-union-alignment-and-byte-order

普通の使い方

こんな感じで使用します。

import ctypes
class Test1(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("X", ctypes.c_int32),
        ("Y", ctypes.c_int32),
        ("Z", ctypes.c_int32),
    ]

この場合のサイズは12バイトです。

test1 = Test1()
ctypes.sizeof(test1)

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アラインメントで調整されてしまう書き方

これだと、アラインメントでサイズが変更されます。

class Test2(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ("X", ctypes.c_int32),
        ("a", ctypes.c_int64),
    ]

この場合のサイズは16バイトです。

test2 = Test2()
ctypes.sizeof(test2)

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なお追加される4バイトは、Xとaの間ではなく、最後に追加されるようです。（謎）

対応方法

_pack_でバイトオーダーの値を設定します。
※_fields_より前に設定すること

class Test3(ctypes.Structure):
    _pack_ = 1
    _fields_ = [
        ("X", ctypes.c_int32),
        ("a", ctypes.c_int64),
    ]

※「_pack_ = 4」でもOK
これだとサイズはちゃんと12バイトになります。

test3 = Test3()
ctypes.sizeof(test3)

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