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都需要创建该对象的副本。

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（bytes，bytearray）

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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