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Python memoryview() 使用方法及示例

Python 内置函数

memoryview()函数返回给定参数的内存视图对象。

在了解什么是内存视图之前,我们需要首先了解Python的缓冲区协议。

Python缓冲区协议

缓冲区协议提供了一种访问对象内部数据的方法。该内部数据是存储器阵列或缓冲区。

缓冲区协议允许一个对象公开其内部数据(缓冲区),而另一个可以访问这些缓冲区而无需中间复制。

我们只能在C-API级别上访问此协议,而不能使用我们的常规代码库。

因此,为了将相同的协议公开给普通的Python代码库,需要使用内存视图。

什么是内存视图?

内存视图是在Python中公开缓冲区协议的安全方法。

它允许您通过创建内存视图对象来访问对象的内部缓冲区。

为什么缓冲区协议和内存视图很重要?

我们需要记住,每当对对象执行某些操作(调用对象的函数,切片数组)时,Python都需要创建该对象副本

如果我们要处理大量数据(例如,图像的二进制数据),则不必要地创建大量数据的副本,这几乎没有用。

使用缓冲协议,我们可以授予另一个对象访问权以使用/修改大数据而无需复制它。这使程序使用更少的内存并提高了执行速度。

Python memoryview()语法

为了使用公开缓冲区协议memoryview(),我们使用以下语法:

memoryview(obj)

memoryview()参数

memoryview()函数采用单个参数:

  • obj-要公开其内部数据的对象。obj必须支持缓冲协议(bytesbytearray

memoryview()返回值

memoryview()函数返回一个内存视图对象。

示例1:如何在Python中使用memoryview()?

#随机bytearray
random_byte_array = bytearray('ABC', 'utf-8')

mv = memoryview(random_byte_array)

# 访问内存视图的第零个索引
print(mv[0])

# 从内存视图创建字节
print(bytes(mv[0:2]))

# 从内存视图创建列表
print(list(mv[0:3]))

输出结果

65
b'AB'
[65, 66, 67]

在这里,我们从字节数组random_byte_array创建了一个内存视图对象mv

然后,我们访问mv的第0个索引,'A'并将其打印(给出ASCII值-65)。

同样,我们从0和1 访问mv的索引'AB',并将其转换为字节。

最后,我们访问了mv的所有索引并将其转换为列表。 由于内部字节数组存储字母的ASCII值,因此输出为A,B和C的ASCII值列表。

示例2:使用内存视图修改内部数据

# random bytearray
random_byte_array = bytearray('ABC', 'utf-8')
print('更新前:', random_byte_array)

mv = memoryview(random_byte_array)

# 将mv的第一个索引更新为Z
mv[1] = 90
print('更新后:', random_byte_array)

输出结果

更新前: bytearray(b'ABC')
更新后: bytearray(b'AZC')

在这里,我们将内存视图的第一个索引更新为90,即ASCII值Z。

由于内存视图对象mv引用相同的缓冲区/内存,因此更新mv中的索引也会更新random_byte_array

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