Python 2 标准库示例：2.2 array-固定类型的序列

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目的: 高效管理固定类型的数字型数据。

Python 版本: 1.4+

array 模块中定义了一个类似于 list 的序列数据结构，但是它包含的所有成员类型都必须是相同的，且是基本类型，即值为字符值、整数值或浮点数值等。

存储的成员类型在创建 array 实例时就需通过 type code 指定。支持的 type code 及对应的类型如下：

Type code C 类型 Python 类型 最少字节数 备注
‘c’ char character 1  
‘b’ signed char int 1  
‘B’ unsigned char int 1  
‘u’ PY_UNICODE Unicode char 2 即 wchar_t，Py 3.3 中已过时，将在 Py4.0 中删除
‘h’ signed short int 2  
‘H’ unsigned short int 2  
‘i’ signed int int 2  
‘I’ unsigned int int 2  
‘l’ signed long int 4  
‘L’ unsigned long int 4  
‘f’ float float 4  
‘d’ double float 8  

成员值的具体表示形式由低层的 C 语言实现决定，实际表示的字节个数可通过 itemsize 属性获得。

初始化

第一个参数通过 type code 指定存储的类型，第二个参数可选，是一个可迭代的初始序列。

import array
import binascii

s = 'This is the array.'
a = array.array('c', s)

print 'As string:', s
print 'As array:', a
print 'As hex:', binascii.hexlify(a)

As string: This is the array.
As array: array('c', 'This is the array.')
As hex: 54686973206973207468652061727261792e

对 array 的操作

操作和普通 Python list 类似。

import array
import pprint

a = array.array('i', xrange(3))
print 'Initial: ', a

a.extend(xrange(3))
print 'Extended:', a

print 'slice:', a[2:5]

print 'Iterator:'
print list(enumerate(a))

Initial:  array('i', [0, 1, 2])
Extended: array('i', [0, 1, 2, 0, 1, 2])
slice: array('i', [2, 0, 1])
Iterator:
[(0, 0), (1, 1), (2, 2), (3, 0), (4, 1), (5, 2)]

与文件的操作

array 的内容可通过内置方法写入到文件中，或从文件中读出。

下列中先将 array 内容写入到文件中，再根据读出的文件内容构建新的 array。

import array
import binascii
import tempfile

a = array.array('i', xrange(5))
print 'A1:', a

# Write the array of numbers to a temporary file
output = tempfile.NamedTemporaryFile()
a.tofile(output.file) # must pass an *actual* file object
output.flush()

# Read the raw data
with open(output.name, 'rb') as input:
    raw_data = input.read()
    print 'Raw Contents:', binascii.hexlify(raw_data)
    
    # Read the data into a array
    input.seek(0)
    a2 = array.array('i')
    a2.fromfile(input, len(a))
    print 'A2:', a2

A1: array('i', [0, 1, 2, 3, 4])
Raw Contents: 0000000001000000020000000300000004000000
A2: array('i', [0, 1, 2, 3, 4])

切换字节序

array 的 byteswap() 进行字节序切换，它用 C 语言实现。

import array
import binascii

def to_hex(a):
    chars_per_item = a.itemsize * 2 # 2 hex digits
    hex_version = binascii.hexlify(a)
    num_chunks = len(hex_version) / chars_per_item
    for i in xrange(num_chunks):
        start = i*chars_per_item
        end = start + chars_per_item
        yield hex_version[start:end]
        
a1 = array.array('i', xrange(5))
a2 = array.array('i', xrange(5))
a2.byteswap()

fmt = '%10s %10s %10s %10s'
print fmt % ('A1 hex', 'A1', 'A2 hex', 'A2')
print fmt % (('-'*10, ) * 4)
for values in zip(to_hex(a1), a1, to_hex(a2), a2): # zip(seq1, seq2,..) -> [(seq1[0], seq2[0],..), (seq1[1], seq2[1],..),..]
    print fmt % values

    A1 hex         A1     A2 hex         A2
---------- ---------- ---------- ----------
  00000000          0   00000000          0
  01000000          1   00000001   16777216
  02000000          2   00000002   33554432
  03000000          3   00000003   50331648
  04000000          4   00000004   67108864

更多资源

参考


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