Python memoryview()用法及代碼示例

在我們了解內存視圖是什麽之前，我們需要先了解 Python 的緩衝區協議。

Python 緩衝區協議

緩衝區協議提供了一種訪問對象內部數據的方法。該內部數據是存儲器陣列或緩衝區。

緩衝區協議允許一個對象公開其內部數據(緩衝區)，而另一個對象無需中間複製即可訪問這些緩衝區。

我們隻能在C-API 級別訪問此協議，而不使用我們的正常代碼庫。

因此，為了將相同的協議公開給普通的 Python 代碼庫，存在內存視圖。

什麽是內存視圖？

內存視圖是在 Python 中公開緩衝區協議的一種安全方式。

它允許您通過創建內存視圖對象來訪問對象的內部緩衝區。

為什麽緩衝區協議和內存視圖很重要？

我們需要記住，每當我們對對象執行某些操作(調用對象的函數、切片數組)時，Python 都需要創建對象的副本。

如果我們要處理大量數據(例如圖像的二進製數據)，我們將不必要地創建大量數據的副本，這幾乎沒有用處。

使用緩衝區協議，我們可以讓另一個對象訪問使用/修改大數據而不複製它。這使得程序使用更少的內存並提高了執行速度。

Python memoryview() 語法

要使用 memoryview() 公開緩衝區協議，我們使用以下語法：

memoryview(obj)

參數：

memoryview() 函數采用單個參數：

• obj- 要公開其內部數據的對象。obj必須支持緩衝協議(bytes,bytearray)

返回：

memoryview() 函數返回一個內存視圖對象。

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]))

輸出

65
b'AB'
[65, 66, 67]

在這裏，我們從字節數組 random_byte_array 創建了一個內存視圖對象 mv 。

然後，我們訪問 mv 的第 0 個索引 'A' 並打印它(給出 ASCII 值 - 65)。

同樣，我們從 0 和 1 訪問 mv 的索引 'AB' ，並將它們轉換為字節。

最後，我們訪問了所有的索引mv並將其轉換為列表。由於內部bytearray存儲字母的 ASCII 值，輸出是 ASCII 值的列表A,乙，和C.

示例 2：使用內存視圖修改內部數據

# 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)

輸出

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

在這裏，我們將內存視圖的第一個索引更新為 90，即 Z 的 ASCII 值。

由於內存視圖對象 mv 引用相同的緩衝區/內存，因此更新 mv 中的索引也會更新 random_byte_array 。