Python數據結構之字節，字節數組

1、bytes、bytearray

　　---Python3 引入的！

　　bytes：不可變字節序列，bytearray：字節屬組，可變

　　都是連續的空間。

2、字符串與bytes

　　字符串是字符組成的有序的序列，字符可以使用編碼來理解

　　bytes 是戒子組成的有序的不可變序列

　　bytearray 是戒子組成的有序的可變序列

3、編碼、解碼

　　字符串按照不同的字符集編碼encode返回字節序列bytes

　　　　encode（encoding = ‘utf-8', errors = 'strict'） ---> bytes　　　　

1 In [139]: 'abd'.encode() # 默認是utf-8
2 Out[139]: b'abd' # 應該是數字，但是為了讓人看，所以顯示成這樣，所以前面有一個b

　　字節序列按照不同的字符集解碼decode返回字符串、

　　　　bytes.decode(encoding='utf-8' , errors= 'strict' )   ---> str

　　　　bytearray.decode(encoding= 'utf-8',errors = 'strict') ---> str

In [140]: print(b'abd')
b'abd'

In [141]: _.decode() # _ 表示上次的結果
Out[141]: 'abd'

 

　　　　ASCII：American Standard Code for Information

3、bytes定義：

　　定義：

　　　　bytes（）空bytes

　　　　bytes（int）指定字節的bytes，被0 填充（0是ASCII 0）

In [142]: bytes(5)
Out[142]: b'\x00\x00\x00\x00\x00'

 

　　　　bytes(iterable_of_ints) --> bytes [0-255]的int組成的可迭代對象

　　　　bytes（string, encoding[, errors]） ---> bytes等價於string，encode()

　　　　bytes(bytes_or_buffer) ---> immutable copy of bytes_or_buffer 從一個字節序列或buffer中復制一個新的不可變的bytes對象。

　　　　　　使用b 前綴定義：

　　　　　　　　　只允許基本的ASCII使用字符形式b'abc9'

　　　　　　　　　使用16進制表示b"\x41\x61"  字符串就用 \x41   數字 0x61

In [158]: a = bytes(7) # 定義一個字節長度，用ASCII的十六進制的0填充

In [160]: a
Out[160]: b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

------------------------------------------------------------------------------

In [161]: c = bytes(range(10)) # 創建一個字節類型，從0-9

In [162]: c
Out[162]: b'\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\t'# python為了讓人看懂，所以顯示如上所示，如：x09 對ASCII中的 \t, 而其他的對應的字符無法表示，所以以源字節碼顯示。

------------------------------------------------------------------------------

In [163]: d = bytes('efg',encoding='utf-8') #這樣用很少，一般都是string.encoding()---默認是utf-8編碼

In [164]: d
Out[164]: b'efg'

In [165]: e = bytes(d) 相當於copy了一份

In [166]: e
Out[166]: b'efg'

　　

　　bytes操作：

　　　　和 str 類型類似，都是不可變，所以方法很多都一樣，只不過bytes方法，輸入是bytes，輸出是bytes

　　　　　　b'abcdef'.replace(b'f', b'k')

　　　　　　b'abc'.find(b'b')　　

　　　　類方法 bytes,formhex(string)

　　　　　　string 必須是2個字符的16進制的形式，'1662 6a 6b' ,空格將被忽略！

In [172]: bytes.fromhex('616263 09 6a 6b00')
Out[172]: b'abc\tjk\x00' # 忽略空格，00沒法顯示，所以用\x00表示

 

　　　　　　索引：b'abcde'[2] 返回該字節對應的數，int類型

In [173]: b'abcde'[2]
Out[173]: 99

In [174]: 'abc'.encode()
Out[174]: b'abc'

In [175]: 'abc'.encode()[1]
Out[175]: 98

 

 

4、bytearray定義

　　定義：

　　　　bytearray() 空bytearray

　　　　bytearray(int) 指定字節的bytearray ，被0 填充

　　　　bytearray(iterable_of_ints) --> bytearray [0,255] de int 組成的可迭代對象

　　　　bytearray(string, encoding[, errors]) ---> bytearray 近似string.encode(),（但是這個是返回的字節類型），返回可變對象

　　　　bytearray( bytes_or_buffer) 從一個字節序列或buffer復制出一個新的可變的bytearray對象

　　　　注： b前綴定義的類型是bytes類型

　　操作：

　　　　和bytes類型的方法相同：

　　　　　　bytearray(b'abcd').replace(b'f',b'k')

　　　　　　bytearrya(b'abc').find(b'b')

　　　　類方法bytearray.fromhex（string）

　　　　　　sting 必須是2個字符的16進制的形式，'6162 6a6vb' ,空格將被忽略！　　　　　

In [176]: bytearray.fromhex('6261 6a')
Out[176]: bytearray(b'baj')

 

　　　　hex（）：返回16進制表示的字符串　　　

In [177]: bytearray('abc'.encode()).hex()
Out[177]: '616263'

 

　　　　索引：bytearray(b'abcdeff')[2] 返回該字節對應的數，int類型

　　　　其他操作：

In [205]: a
Out[205]: bytearray(b'asdfa')

In [206]: a.append(0x61)

In [207]: a.append(91)

In [208]: a
Out[208]: bytearray(b'asdfaa[')

In [209]: a.insert(0,91)

In [210]: a
Out[210]: bytearray(b'[asdfaa[')

In [211]: a.extend(range(2))

In [212]: a
Out[212]: bytearray(b'[asdfaa[\x00\x01')

In [213]: a.pop()
Out[213]: 1

In [214]: a
Out[214]: bytearray(b'[asdfaa[\x00')

In [217]: a.remove(97)

In [218]: a
Out[218]: bytearray(b'[sdfaa[\x00')

In [220]: a.reverse()

In [221]: a
Out[221]: bytearray(b'\x00[aafds[')

In [222]: a.clear
Out[222]: <function bytearray.clear()>

In [223]: a.clear()

In [224]: a
Out[224]: bytearray(b'')

　　　　　　注：上述方法使用int，且在【0-255】 之間

 

5、int 和 bytes

　　int,from_bytes( bytes,byteordes)

　　　　　　將一個字節數組表示成整數

　　int.to_bytes(length, byteorder)

　　　　　　byteorder 字節序

　　　　　　將一個整數表示成一個指定長度的字節數組

　　str-----> bytes ---> int:　　　

In [227]: i = int.from_bytes(b'abc','big')

In [228]: i
Out[228]: 6382179

In [229]: hex(i)
Out[229]: '0x616263'


In [231]: i.to_bytes(3,'big') # 數字只能大於等於長度，否則報錯
Out[231]: b'abc'

In [232]: i.to_bytes(5,'big') # 大於就補0
Out[232]: b'\x00\x00abc'

 

　　　　大端模式，小端模式：

　　　　　　mac：大端模式

　　　　　　network：大端模式

　　　　　　Windows：小端模式

　　　　　　字節序：b'\x61\x62'  61應該放在高地址，還是低地址，如果低字節放在高地址，就是大端模式，即 big