Python中的bytes与bytearray详解

Python3引入两个新类型
- bytes：不可变的字节序列
- bytearray:可变的字节数组

字符与byts的区别：
- 字符串是字符组成的有序序列，字符可以使用编码来理解
- bytes是字节组成的有序的不可变序列
- bytearray是字节组成的有序的可变序列
编码与解码
编码：就是，你用几个字节去理解内存中的数字。
解码：就是，将内存中的字节数组按照什么字符集解码成对应的字符
- 字符串按照不同的字符集编码encode返回字节序列bytes
  - encode（encoding=‘utf-8’,errors=‘strict’）->bytes
    - 注意encode默认转换时的默认编码集是utf-8
- 字节序列按照不同的字符集解码decode返回字符串
  - bytes.decode(encoding=‘utf-8’,errors=“strict”) -->str
  - bytearray.decode(encoding=“utf-8”,errors=“strict”)–>str
    - 注意：decode方法默认解码时，默认的编码集是utf-8
- 示例 1：
```
a = 'abc'
c = a.encode()  #将abc字符串编码成字节数组
d = c.decode()  #将变量c的字节数组解码成对应的字符串
print(a,c,d,sep="\t")
```

* 示例 2：  encode()指定编码集````pythona = '你好'a1 = a.encode(encoding="utf-8") # 用utf-8编码集将字符串a转换成对应的字节数组a2 = a.encode(encoding="gbk")  # 用gbk编码集将字符串a转换成对应的字节数组a11 = a1.decode(encoding = "utf-8") #用utf-8编码集将字节序列a1转换成对应的字符（注意编码时和解码时的编码集要保持一致，不然会出现如下a12乱码）a12 = a1.decode(encoding = "gbk")print("a = {}\na1 = {}\na2 = {}\na11 = {}\na12 = {}".format(a,a1,a2,a11,a12))````

常用ASCII数字对应的字符：
- 【\t】–>9
- 【\n】–>10
- 【\r】–>13
- [0-9]–>[48-57] 在ASCII表中1对应的16进制表示法是31
- [A-Z]–>[65-90] 在ASCII表中A对应的16进制表示法是41
- [a-z]–>[97-122] 在ASCII表中a对应的16进制表示法是61

ASCII表

bytes

bytes定义【注意一个字节是8位，而bytes是字节数组】

bytes() #定义一个空的bytes
bytes(int) #指定字节的bytes,被\x00填充
- 例如：bytes(15)表示定义一个长度为15的字节组成的数组

bytes(iterable_of_ints) -->bytes[0,255]的int组成的可迭代对象
例如：

arr = [61,62,63]
arr2 = bytes(arr)  # 根据int类型列表转换成对应的字节列表,注意列表中int类型的值取值范围是【0-255】
arr3 = list(arr2) # 根据字节列表，将每个字符转换成对应的十进制数存放在新的list列表里面
arr4 = arr2.hex() #将字节列表，转换成对应的16进制字符串
print("arr = {}\narr2 = {}\narr3 = {}\narr4 = {}".format(arr,arr2,arr3,arr4))

* bytes(string,encoding[,errors])–>bytes等价于string.encode(),将string字符集按照指定的编码表解码成对应的bytes集合。
* bytes(bytes_or_buffer)–>immutable copy of bytes_or_buffer从一个字节序列或者buffer复制出一个新的不可变的bytes对象
* 注意：当copy的序列中是python的常量时，在python底层不会真的去拷贝一份常量，只是增加常量的引用次数.因为bytes字节数组是不可变的。
* 例如：
python s = "年第三".encode() s1 = bytes(s) print(s,s1) print(id(s),id(s1))

使用b前缀定义：
- 例如：var = b"abc9"【只允许使用基本的ASCII使用字符形式定义】或者 var = b"\x41\x61"【使用16精制表示】

bytes的操作
大部分方法和str类似，都是不可变类型，所以方法很多都一样。只不过bytes方法，输入的是bytes输出的也是bytes
例如：
- replace(bytes,bytes) 替换字符
  - b’abcdef’.replace(b’f’,b’k’)将字节【abcdef】中的【f】替换成【k】
- find(bytes) 寻找指定字符，找到返回对应索引，找不到返回-1
  - 例如：
- decode() #将字节序列转换成字符序列
- bytes.fromhex(string) 类方法 #默认是两个字符表示一个16进制的数字转换成一个字符
  - 注意：stirng必须是两个字符的16进制的形式，字符串中的空格将会被忽略
  - bytes.fromhex(“6a6b 5d6d”)将16进制的数字转换成对应的二进制字符
  - 相关方法：hex() 返回16进制表示的字符串。例如：‘abc’.encode().hex()
  - 示例
```
num = "61 6263"
num1 = bytes.fromhex(num) #将16进制的数字转换成对应的字节
num2 = num1.hex() #将字节转换成对应的16进制字符串
num3 = list(num1) #将字节转换成对应的10进制数，存放在新列表中
print("num1 = {}\n num2 = {} \n num3 = {}".format(num1,num2,num3))
```

* 索引
b’abcdef’[2]返回该字节对应的数，int类型

bytearray 【可变的字节数组】

定义
- bytearray() #定义一个空的bytearray
- bytearray(int) #定义一个指定长度的bytearray的字节数组，默认被\x00填充
- bytearray(iterable_of_ints) #根据[0,255]的int组成的可迭代对象创建bytearray
- bytearray(string,encoding[,errors])–>bytearray #根据string类型创建bytearray，和string.encode()类似，不过返回的是可变对象
- bytearray(bytes_or_buffe)从一个字节序列或者buffer复制出一个新的可变bytearray对象
- 例如：
```
s = 'abcd'
s1 = s.encode()  #将字符集按照utf-8编码成字字节数组
s2 = bytes(s1)  #根据s1字节数组拷贝一个新的字节数组
s3 = bytearray(s2)
s4 = bytearray(s3)
print(s1,s2,s3,s4,sep = "\t\t")
print(id(s1),id(s2),id(s3),id(s4),sep = "\t\t")
```

bytearray操作
- append(int) 尾部追加一个元素
- insert(index,int)在指定索引位置插入元素
- extend(iterable_of_ints)将一个可迭代的整数结婚追加到当前bytearray
- pop(index = -1)从指定索引上移除元素，默认从尾部移除
- remove(value) 找到第一个value移除，找不到抛异常
  注意：上述方法若需要使用int类型，值要在[0,255]
- clear()清空bytearray
- reverse()翻转bytearray,就地修改

int和bytes

int.from_bytes(bytes,byteorder) #将一个字节数组表示成整数。需要指定模式
- bytes为字节
- byteorder 为：【‘big’】或者【little】
  - 大端模式(big) :低字节如果放在高地址上。叫大端模式
  - 小端模式(tittle):低字节如果放在低地址上，称为小端模式
int.to_bytes(length,byteorder) #将一个整数表达成指定长度的字节数组
大小端图解

示例1：
示例2：

a = "abc"
a1 = a.encode()  #将字符abc转出字节数组 默认编码方式是utf-8
a2 = int.from_bytes(a1,"big")  #将字节数组，用int数组表示法，使用大端模式转成int类型
a3 = a2.to_bytes(3,"big")  #将a2转换成字节数组，需要指定int类型的a2表示了几个字节，使用了什么模式
a4 = a3.decode()  #将字节数组解码，默认解码方式是utf-8
print("a = {}\na1 = {}\na2 = {}\na3 = {}\na4 = {}".format(a,a1,a2,a3,a4))

示例3，同一个字的不通编码

"啊".encode() # 编码 --->返回bytes encode(）默认编码方式是utf-8
"啊".encode(encoding='gbk') # 编码，指定编码方式为gbk
ord("啊")  #解码（返回是10进制整数），获取“啊”的编码。由于python的默认编码时unicode所有获取的是对应unicode编码表的编码
hex(21834) #将21834转换成16精制数

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