讀寫字節數據

問題

你想讀寫二進制文件，比如圖片，聲音文件等等。

解法

使用模式為 rb 或 wb 的 open() 函數來讀取或寫入二進制數據。比如：

# Read the entire file as a single byte string with open('somefile.bin', 'rb') as f:data = f.read()# Write binary data to a file with open('somefile.bin', 'wb') as f:f.write(b'Hello World')

在讀取二進制數據時，需要指明的是所有返回的數據都是字節字符串格式的，而不是文本字符串。類似的，在寫入的時候，必須保證參數是以字節形式對外暴露數據的對象 (比如字節字符串，字節數組對象等)。

討論

在讀取二進制數據的時候，字節字符串和文本字符串的語義差異可能會導致一個潛在的陷阱。特別需要注意的是，索引和迭代動作返回的是字節的值而不是字節字符串。比如：

>>> # Text string >>> t = 'Hello World' >>> t[0] 'H' >>> for c in t: ... print(c) ... H e l l o ... >>> # Byte string >>> b = b'Hello World' >>> b[0] 72 >>> for c in b: ... print(c) ... 72 101 108 108 111 ... >>>

如果你想從二進制模式的文件中讀取或寫入文本數據，必須確保要進行解碼和編碼操作。比如：

with open('somefile.bin', 'rb') as f:data = f.read(16)text = data.decode('utf-8')with open('somefile.bin', 'wb') as f:text = 'Hello World'f.write(text.encode('utf-8'))

二進制 I/O 還有一個鮮為人知的特性就是數組和 C 結構體類型能直接被寫入，而不需要中間轉換為自己對象。比如：

import array nums = array.array('i', [1, 2, 3, 4]) with open('data.bin','wb') as f:f.write(nums)

這個適用于任何實現了被稱之為” 緩沖接口” 的對象，這種對象會直接暴露其底層的內存緩沖區給能處理它的操作。二進制數據的寫入就是這類操作之一。

很多對象還允許通過使用文件對象的 readinto() 方法直接讀取二進制數據到其底層的內存中去。比如：

>>> import array >>> a = array.array('i', [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]) >>> with open('data.bin', 'rb') as f: ... f.readinto(a) ... 16 >>> a array('i', [1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0]) >>>

但是使用這種技術的時候需要格外小心，因為它通常具有平臺相關性，并且可能會依賴字長和字節順序 (高位優先和低位優先)。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的《Python Cookbook 3rd》笔记（5.4）：读写字节数据的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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