1、C++的二进制数据
首先任意定义一个结构，注意不要用 std::string 非平凡布局的变量，用 char[] 代替：
struct KLine
{
char code[32]; //!< @brief 代码。如600030.SH。
int date; //!< @brief 日期，格式yyyymmdd
int time; //!< @brief 开始时间，格式hhmmss
float open; //!< @brief 开盘价
float high; //!< @brief 最高价
float low; //!< @brief 最低价
float close; //!< @brief 收盘价
float volume; //!< @brief 成交量。单位：万元。
float value; //!< @brief 成交额。单位：万元。
float vwap; //!< @brief 均价
int ret; //!< @brief 涨跌幅
};
然后使用fwrite写入到二进制文件，其中第二个 size 参数为单个元素的大小，第三个参数为元素个数：
KLine klines[1024];
FILE* file = fopen("./klines.bin", "wb");
fwrite(klines, sizeof(KLine), sizeof(klines) / sizeof(KLine), file);
再从文件读入，简单使用fread即可，返回值是读入元素的个数：
KLine klines[1024];
FILE* file = fopen("./klines.bin", "rb");
size_t count = fread(klines, sizeof(KLine), sizeof(klines) / sizeof(KLine), file);
2、Python numpy 数据与二进制数据
Python 的 numpy 要处理二进制数据，需要先定义和 C++一样的数据类型：
import numpy as np
kline_dtype = np.dtype([
("code", "|S32"),
("date", np.int32),
("time", np.int32),
("open", np.float32),
("high", np.float32),
("low", np.float32),
("close", np.float32),
("volume", np.float32),
("value", np.float32),
("vwap", np.float32),
("ret", np.float32),
])
然后就可以用 np.memmap 直接从二进制文件读取一个数据了（如果读取数据且不会修改，这种方法最好）：
klines = np.memmap("./klines.bin", dtype=kline_dtype, mode="r")
如果将 mode 修改为 w ，在该数据上做的修改，还会被直接同步到文件，不需要手工干预。如果只想从文件读取数据进行修改，不想要和文件的关联，直接用 fromfile （和下面的 tofile 对应）：
klines = np.fromfile("./klines.bin", dtype=kline_dtype)
要将 numpy 数据写到二进制文件也很简单，使用 tofile 函数即可：
klines.tofile("./klines.bin")
3、Python Pandas 保存为 C++可处理的二进制文件
Pandas 的 DataFrame 要保存为 C++可处理的二进制文件，需要先用to_records转为 numpy 数据，再用 tofile 函数保存。
column_dtypes = {
key: ds[0]
for key, ds in kline_dtype.fields.items()
}
data = df.to_records(index=False, column_dtypes=column_dtypes)
data.tofile("./klines.bin")
4、numpy.dtype 详解
上面可以看到， python 处理和 C++互联互通的二进制数据，最核心的就是定义数据结构 np.dtype。np.dtype 有三种大的类型：
- 内置类型，比如 np.float64, np.int32 等等。
- 一位数组或多维矩阵，比如
np.dtype(np.int32, (12, 24))。 - 更复杂的数据结构，比如上面的
kline_dtype，它可以嵌套包含所有数据类型。
它的通用属性有：
- dtype.itemsize ：返回该类型的空间占用大小，比如 float64 是 8 ， int32 是 4。
- dtype.byteorder ：字节序；和 C++混用时，不需要管。
内置类型有下面属性，这些属性对所有类型都可以用，但内置类型的返回值才有意义：
- dtype.name
- dtype.type
- dtype.kind ：一个字节的标识符，比如
float都是f。 - dtype.char ：一个字节的标识符，比 kind 分得更细，比如
float32为f，float64为d。 - dtype.str ：该类型的字符串表示，比如默认的
float32为<f4。
数组矩阵类型，有属性：
- dtype.subdtype ：数组里元素的类型和元素大小的二元组。
- dtype.shape ：数组或矩阵的大小。
复杂数据结构的属性：
- dtype.names ：成员的名字列表。
- dtype.fields ：
{name: (subdtype, offset)}的映射，其中 subdtype 是成员类型， offset 是该成员数据相对于起始点的偏移位置。
Q. E. D.
