Python memoryview()用法及代码示例

在我们了解内存视图是什么之前，我们需要先了解 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)，而另一个对象无需中间复制即可访问这些缓冲区。

我们只能在C-API 级别访问此协议，而不使用我们的正常代码库。

因此，为了将相同的协议公开给普通的 Python 代码库，存在内存视图。

什么是内存视图？

内存视图是在 Python 中公开缓冲区协议的一种安全方式。

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，每当我们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)，我们将不必要地创建大量数据的副本，这几乎没有用处。

使用缓冲区协议，我们可以让另一个对象访问使用/修改大数据而不复制它。这使得程序使用更少的内存并提高了执行速度。

Python memoryview() 语法

要使用 memoryview() 公开缓冲区协议，我们使用以下语法：

memoryview(obj)

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)

返回：

memoryview() 函数返回一个内存视图对象。

示例 1：memoryview() 如何在 Python 中工作？

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

mv = memoryview(random_byte_array)

# access memory view's zeroth index
print(mv[0])

# create byte from memory view
print(bytes(mv[0:2]))

# create list from memory view
print(list(mv[0:3]))

输出

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' 并打印它(给出 ASCII 值 - 65)。

同样，我们从 0 和 1 访问 mv 的索引 'AB' ，并将它们转换为字节。

最后，我们访问了所有的索引mv并将其转换为列表。由于内部bytearray存储字母的 ASCII 值，输出是 ASCII 值的列表A,乙，和C.

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('Before updation:', random_byte_array)

mv = memoryview(random_byte_array)

# update 1st index of mv to Z
mv[1] = 90
print('After updation:', random_byte_array)

输出

Before updation: bytearray(b'ABC')
After updation: bytearray(b'AZC')

在这里，我们将内存视图的第一个索引更新为 90，即 Z 的 ASCII 值。

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 。