array —- 高效的数值数组

此模块定义了一种对象类型，可以紧凑地表示基本类型值的数组：字符、整数、浮点数等。 数组属于序列类型，其行为与列表非常相似，不同之处在于其中存储的对象类型是受限的。 类型在对象创建时使用单个字符的 类型码 来指定。 已定义的类型码如下：

类型码C 类型Python 类型以字节表示的最小尺寸注释
'b'signed charint1
'B'unsigned charint1
'u'Py_UNICODEUnicode 字符2(1)
'h'signed shortint2
'H'unsigned shortint2
'i'signed intint2
'I'unsigned intint2
'l'signed longint4
'L'unsigned longint4
'q'signed long longint8
'Q'unsigned long longint8
'f'floatfloat4
'd'doublefloat8

注释:

  • 'u' 类型码对应于 Python 中已过时的 unicode 字符 (Py_UNICODE 即 wchar_t)。 根据系统平台的不同，它可能是 16 位或 32 位。

'u' 将与其它的 Py_UNICODE API 一起被移除。

Deprecated since version 3.3, will be removed in version 4.0.

值的实际表示会由机器的架构决定（严格地说是由 C 实现决定）。 实际大小可通过 itemsize 属性来获取。

这个模块定义了以下类型：

  • class array.array(typecode[, initializer])
  • 一个包含由 typecode 限制类型的条目的新数组，并由可选的 initializer 值进行初始化，该值必须为一个列表、bytes-like object 或包含正确类型元素的可迭代对象。

如果给定一个列表或字符串，该 initializer 会被传给新数组的 fromlist(), frombytes() 或 fromunicode() 方法（见下文）以将初始条目添加到数组中。 否则会将可迭代对象作为 initializer 传给 extend() 方法。

  • array.typecodes
  • 一个包含所有可用类型码的字符串。

数组对象支持普通的序列操作如索引、切片、拼接和重复等。 当使用切片赋值时，所赋的值必须为具有相同类型码的数组对象；所有其他情况都将引发 TypeError。 数组对象也实现了缓冲区接口，可以用于所有支持 字节类对象 的场合。

以下数据项和方法也受到支持：

  • array.typecode
  • 用于创建数组的类型码字符。
  • array.itemsize
  • 在内部表示中一个数组项的字节长度。
  • array.append(x)
  • 添加一个值为 x 的新项到数组末尾。
  • array.buffer_info()
  • 返回一个元组 (address, length) 以给出用于存放数组内容的缓冲区元素的当前内存地址和长度。 以字节表示的内存缓冲区大小可通过 array.buffer_info()[1] * array.itemsize 来计算。 这在使用需要内存地址的低层级（因此不够安全） I/O 接口时会很有用，例如某些 ioctl() 操作。 只要数组存在并且没有应用改变长度的操作，返回数值就是有效的。

注解

当在 C 或 C++ 编写的代码中使用数组对象时（这是有效使用此类信息的唯一方式），使用数组对象所支持的缓冲区接口更为适宜。 此方法仅保留用作向下兼容，应避免在新代码中使用。 缓冲区接口的文档参见 缓冲协议。

  • array.byteswap()
  • “字节对调”所有数组项。 此方法只支持大小为 1, 2, 4 或 8 字节的值；对于其他值类型将引发 RuntimeError。 它适用于从不同字节序机器所生成的文件中读取数据的情况。
  • array.count(x)
  • 返回 x 在数组中的出现次数。
  • array.extend(iterable)
  • 将来自 iterable 的项添加到数组末尾。 如果 iterable 是另一个数组，它必须具有 完全 相同的类型码；否则将引发 TypeError。 如果 iterable 不是一个数组，则它必须为可迭代对象并且其元素必须为可添加到数组的适当类型。
  • array.frombytes(s)
  • 添加来自字符串的项，将字符串解读为机器值的数组（相当于使用 fromfile() 方法从文件中读取数据）。

3.2 新版功能: fromstring() 重命名为 frombytes() 以使其含义更清晰。

  • array.fromfile(f, n)
  • 从 file objectf 中读取 n 项（解读为机器值）并将它们添加到数组末尾。 如果可读取数据少于 n 项则将引发 EOFError，但有效的项仍然会被插入数组。 f 必须为一个真实的内置文件对象；不支持带有 read() 方法的其它对象。
  • array.fromlist(list)
  • 添加来自 list 的项。 这等价于 for x in list: a.append(x)，区别在于如果发生类型错误，数组将不会被改变。
  • array.fromstring()
  • 已弃用的 frombytes() 的别名。
  • array.fromunicode(s)
  • 使用来自给定 Unicode 字符串的数组扩展数组。 数组必须是类型为 'u' 的数组；否则将引发 ValueError。 请使用 array.frombytes(unicodestring.encode(enc)) 来将 Unicode 数据添加到其他类型的数组。
  • array.index(x)
  • 返回最小的 i 使得 i 为 x 在数组中首次出现的序号。
  • array.insert(i, x)
  • 将值 x 作为新项插入数组的 i 位置之前。 负值将被视为相对于数组末尾的位置。
  • array.pop([i])
  • 从数组中移除序号为 i 的项并将其返回。 可选参数值默认为 -1，因此默认将移除并返回末尾项。
  • array.remove(x)
  • 从数组中移除首次出现的 x。
  • array.reverse()
  • 反转数组中各项的顺序。
  • array.tobytes()
  • 将数组转换为一个机器值数组并返回其字节表示（即相当与通过 tofile() 方法写入到文件的字节序列。）

3.2 新版功能: tostring() 被重命名为 tobytes() 以使其含义更清晰。

  • array.tofile(f)
  • 将所有项（作为机器值）写入到 file objectf。
  • array.tolist()
  • 将数组转换为包含相同项的普通列表。
  • array.tostring()
  • tobytes() 的已弃用别名。
  • array.tounicode()
  • 将数组转换为一个 Unicode 字符串。 数组必须是类型为 'u' 的数组；否则将引发 ValueError。 请使用 array.tobytes().decode(enc) 来从其他类型的数组生成 Unicode 字符串。

当一个数组对象被打印或转换为字符串时，它会表示为 array(typecode, initializer)。 如果数组为空则 initializer 会被省略，否则如果 typecode 为 'u' 则它是一个字符串，否则它是一个数字列表。 使用 eval() 保证能将字符串转换回具有相同类型和值的数组，只要 array 类已通过 from array import array 被引入。 例如:

  1. array('l')
  2. array('u', 'hello \u2641')
  3. array('l', [1, 2, 3, 4, 5])
  4. array('d', [1.0, 2.0, 3.14])

参见

  • 模块 struct

  • 打包和解包异构二进制数据。

  • 模块 xdrlib

  • 打包和解包用于某些远程过程调用系统的 External Data Representation (XDR) 数据。

  • The Numerical Python Documentation

  • Numeric Python 扩展 (NumPy) 定义了另一种数组类型；请访问 http://www.numpy.org/ 了解有关 Numerical Python 的更多信息。