0 引言

学过了线性列表字符串str""、列表list[]、元组tuple(),今天我们来聊聊另外两个非常重要的数据类型： bytes、bytearray。

1.概念

bytes 与bytearray都是Python3才引入的两个类型。
bytes 表示字节序列，是一个不可变的数据类型。
bytearray 表示字节数组，是一个可变的数据类型。
定义这两种类型的数据，在内存中开辟的空间都得是连续的。
首先科普一下字母数字等字符在计算机不同编码中所占的字节数：
ASCII码：
　　一个英文字母（不分大小写）占一个字节的空间，一个中文汉字占两个字节的空间。一个二进制数字序列，在计算机中作为一个数字单元，一般为8位二进制数，换算为十进制。最小值0，最大值255。如一个ASCII码就是一个字节。 UTF-8编码：
　　一个英文字符等于一个字节，一个中文（含繁体）等于三个字节。
Unicode编码：
一个英文等于两个字节，一个中文（含繁体）等于两个字节。
　　符号：
　　英文标点占一个字节，中文标点占两个字节。举例：英文句号“.”占1个字节的大小，中文句号“。”占2个字节的大小。

记住常用的几个ASCII 编码：(以16进制为例)
9： 代表制表符 13： 代表回车 10： 代表换行
31： 代表数字1 41： 代表大写字母A 61:代表小写字母a

2、bytes 类型

2、1 bytes 的定义

• bytes:
  定义空字节，空字节前面有个 b 来区分。

bytes()  
>>>b''  

• bytes(int):
  直接定义字节的个数，就是创造了几个空字节，但是每个字节里面是空的。

bytes(3)
>>>b'\x00\x00\x00'  ## 这是ASCII 0 ，不是阿拉伯数字0，阿拉伯数字0是十进制48，十六进制30.

• bytes(iteratable):
  创造可迭代对象的元素个数相等的字节，然后把每个元素填充进去。
  注意，必须是整型int 的可迭代对象。

bytes(range(5))  
>>>b'\x00\x01\x02\x03\x04'
bytes([1,2,3])    
>>>b'\x01\x02\x03' 
bytes[0x61,0x62]  #按16进制的ACCII码
>>>b'ab' 

• bytes(byte) or bytes(‘string’,encode) :
  等价于string.encode()

s1='a'  
s1.encode()   
>>>b'a'      
s1='中'  
s1.encode(encoding='utf8')  
>>>b'\xe4\xb8\xad'  
s1='中'  
s1.encode(encoding='gbk')
>>>b'\xd6\xd0'  
b2=bytes('abc','utf-8')  
>>>b'abc'  
等价于'abc'.encoding()  
b3=bytes(b2)
>>>b'ab'#带入之前bytes对象输出新的,输出是同一个对象，python对某些常量进行了优化，bytes和str 一样属于字面常量  
b4=b'abc'
b5=b'\x61\x62\x63'  
b4,b5
>>>b'abc'  b'abc'
#不同的编码输出不同的结果，默认为utf-8编码  
#从上可得，在定义bytes时，可以采用字符串直接定义，并不需要知道定义对象的ASCII码，直接采用字符串定义即可，简单快捷。  

2.2 bytes 的修改

bytes 和 str 一样，都是不可修改的类型，所以，所谓的修改，都是创造一个新的bytes 和str。
二者的用法也类似。只不过bytes的方法，输入是bytes,输出的也是bytes。

• bytes.fromhex

bytes.fromhex(string)  
b1=bytes.fromhex('6162 09 6a 6b00')
>>b'ab\tjk\x00'#string必须是2个字符的16进制的形式，'6162 6a 6b'，空格将被忽略    
b1.hex()#返回bytes对象的十六进制数  

• bytes.replace

b'abcdef'.replace(b'f',b'k')  
>>>b'abcdk'  

• find

b'abc'.find(b'b')
>>>1  #存在则返回1，不存在则返回-1

• 索引

b'abc'[2]  
>>>99#返回该字节对应的数，int类型 字符串索引返回的还是字符串

3、bytearray 类型

3、1 bytearray的定义

bytearray() #空bytearray  

bytearray(int) #指定字节的bytearray，被0填充
 
bytearray(iterable_of_ints) #--> bytearray [0,255]的int组成的可迭代对象  

bytearray(string, encoding[, errors]) #-> bytearray #近似string.encode()，不过返回可变对象

bytearray(bytes_or_buffer) #从一个字节序列或者buffer复制出一个新的可变的bytearray对象

注意，b前缀定义的类型是bytes类型 前缀是bytearray

3.2、sbytearray操作

和bytes类型的方法相同

bytearray(b'abcdef').replace(b'f',b'k')
bytearray(b'abc').find(b'b')

bytearray.fromhex(string)

string#必须是2个字符的16进制的形式，'6162 6a 6b'，空格将被忽略
bytearray.fromhex('6162 09 6a 6b00')

hex()

返回16进制表示的字符串
bytearray('abc'.encode()).hex()

索引

bytearray(b'abcdef')[2] #返回该字节对应的数，int类型  

4、字节序

大端模式，big-endian；小端模式，little-endian

Itel X86 CPU使用小端模式

网络传输更多使用大端模式

Windows、Linux使用小端模式

Mac OS使用大端模式

Java虚拟机是大端模式

字节与byets之间的相互转换

int.from_bytes(b'abcd','big')    #大端输出
>>>1633837924#十进制表示法
hex(1633837924)#十六进制表示法
>>>'0x61626364'

int.from_bytes(b'abcd','little')   #小端输出
>>>1684234849  
hex('1684234849 ')
>>>'0x64636261'
st=int.from_bytes(b'abcd','big')
st.to_bytes(4,'big')     #给出的字节长度只能大于等于原字节长度,多于的会被补零,少的则报错. 
st.to_bytes(5,'big')  
>>>b'\x00abcd'
st.to_bytes(4,'little')  
>>>b'dcba'#原先为大端输出,这里用小端进行解码,得到的数据则会不一样,故在使用时大端与小端要一一对应.