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1、bytearray函数:
1-1、Python:
1-2、VBA:
2、相关文章:
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bytearray函数在Python中提供了一种可变字节序列的表示方式,这在实际编程中有多种应用场景。常见的应用场景有:
1、二进制数据处理:当需要处理二进制数据时,bytearray()是一个很好的选择。你可以使用它来存储和操作二进制数据,例如,读取或写入文件、网络通信中的数据包等。
2、内存中的缓冲区:bytearray()可以用作内存中的缓冲区,存储临时数据,并在需要时进行修改或传输。这在处理大量数据或需要频繁修改数据的场景中非常有用。
3、网络编程:在网络编程中,经常需要处理字节流。使用bytearray()可以方便地构建、修改和发送字节数据。
4、图像和视频处理:图像和视频数据通常以字节流的形式存储和传输。使用bytearray()可以方便地读取、修改和保存这些数据的特定部分,例如,修改图像的像素值或视频的编码参数。
5、序列化与反序列化:bytearray()可以用来存储序列化后的数据,如将对象转换为字节流进行存储或传输。反序列化时,可以从bytearray()中读取数据并还原为原始对象。
6、加密与解密:在加密和解密算法中,bytearray()可以用来存储和处理加密数据。你可以使用bytearray()来执行加密操作,并将加密后的数据存储在bytearray()中,或者从bytearray()中读取加密数据进行解密。
7、自定义协议:当实现自定义的通信协议时,bytearray()可以用来构建和解析协议中的字节数据。你可以使用bytearray()来定义协议的数据结构,并根据协议规范进行数据的编码和解码。
这些只是bytearray()的一些常见应用场景,实际上,在处理与字节序列相关的任何任务时,bytearray()都可以作为一个灵活且强大的工具来使用。它的可变性使得它能够在需要时轻松地进行修改和调整,而不需要创建新的字节序列对象。
1、bytearray函数:
1-1、Python:
# 1.函数:bytearray # 2.功能:用于处理可变字节序列,即创建可修改的字节数组 # 3.语法:bytearray(source, encoding, errors) # 4.参数: # 4-1、source>>># 1、整数,包括正整数、0和负整数 # 2、字符串 # 3、可迭代对象,包括但不限于以下类型: # 3-1、序列类型: # list(列表):有序的元素集合 # tuple(元组):不可变的有序的元素集合 # str(字符串):字符的有序集合 # bytes(字节序列):字节的有序集合 # bytearray(可变字节序列):可变的字节的有序集合 # range(范围对象):表示一个不可变的整数序列 # memoryview(内存视图):用于在不需要复制数据的情况下访问对象的内存 # 3-2、集合类型: # set(集合):无序且不包含重复元素的集合 # frozenset(冻结集合):不可变的无序且不包含重复元素的集合 # 3-3、字典与字典视图: # dict(字典):无序的键值对集合 # dict的keys()、values()、items()方法返回的视图对象 # 3-4、文件对象: # 打开的文件对象也是可迭代的,可以通过迭代逐行读取文件内容 # 3-5、自定义可迭代对象: # 任何定义了__iter__()方法的对象都可以被视为可迭代对象。这个方法应该返回一个迭代器对象 # 3-6、生成器: # 生成器函数和生成器表达式创建的生成器对象也是可迭代的 # 3-7、其他内置类型: # 某些内置的数据类型或函数返回的对象也可能是可迭代的,比如map、filter、zip等函数返回的对象 # 4-2、encoding>>>表示进行转换时采用的字符编码,默认为UTF-8编码 # 4-3、errors>>>表示错误处理方式(报错级别),常见的报错级别有: # 1、strict:严格级别(默认级别),字符编码有报错时即抛出异常 # 2、ignore:忽略级别,字符编码有报错,忽略掉 # 3、replace:替换级别,字符编码有报错,替换成符号“?” # 5.返回值:返回一个新的可变字节数组(若3个参数均未提供,则返回长度为0的字节数组) # 6.说明: # 6-1、如果参数source为字符串,那么参数encoding也必须提供,否则将提示TypeError错误。详情如下: # TypeError: string argument without an encoding # print(bytearray("myelsa")) # 6-2、如果参数source为可迭代对象,那么可迭代对象的元素必须为0-255的范围内的整数,否则将抛出异常。详情如下: # ValueError: byte must be in range(0, 256) # print(bytearray([1024, 8, 6])) # TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer # print(bytearray([3.14, 1.5, 6.0])) # 6-3、bytearray()函数与bytes()函数的主要区别:前者产生的对象元素可以修改,而后者不能修改 # 7.示例: # 应用1:二进制数据处理(增、删、改、查等操作) # 初始化bytearray data = bytearray([0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05]) # 打印原始数据 print("原始数据:", data) # 增加数据 data.append(0x06) print("增加数据后的数据:", data) # 删除数据 del data[2] print("删除数据后的数据:", data) # 修改数据 data[3] = 0x07 print("修改数据后的数据:", data) # 查找数据 index = data.find(0x04) if index != -1: print("找到数据0x04的索引为:", index) else: print("未找到数据0x04") # 增加数据后的数据: bytearray(b'\x01\x02\x03\x04\x05\x06') # 删除数据后的数据: bytearray(b'\x01\x02\x04\x05\x06') # 修改数据后的数据: bytearray(b'\x01\x02\x04\x07\x06') # 找到数据0x04的索引为: 2 # 应用2:内存中的缓冲区(包括初始化、写入数据、读取数据、修改数据、追加数据、切片操作以及清空缓冲区) # 创建一个bytearray作为内存缓冲区 buffer = bytearray(10) # 初始化一个大小为10的内存缓冲区 # 向内存缓冲区中写入数据 buffer[0] = 1 # 写入一个字节 buffer[1] = 2 buffer[2:5] = [3, 4, 5] # 写入多个字节 # 打印缓冲区的内容 print("缓冲区内容:", buffer) # 读取缓冲区中的数据 first_byte = buffer[0] print("第一个字节:", first_byte) # 修改缓冲区中的数据 buffer[3] = 6 print("修改后的缓冲区内容:", buffer) # 在缓冲区中追加数据 buffer.extend([7, 8, 9]) print("追加数据后的缓冲区内容:", buffer) # 缓冲区切片操作 sub_buffer = buffer[2:7] # 获取一个子缓冲区 print("子缓冲区内容:", sub_buffer) # 缓冲区大小 print("缓冲区大小:", len(buffer)) # 清空缓冲区 del buffer[:] print("清空后的缓冲区内容:", buffer) # 缓冲区内容: bytearray(b'\x01\x02\x03\x04\x05\x00\x00\x00\x00\x00') # 第一个字节: 1 # 修改后的缓冲区内容: bytearray(b'\x01\x02\x03\x06\x05\x00\x00\x00\x00\x00') # 追加数据后的缓冲区内容: bytearray(b'\x01\x02\x03\x06\x05\x00\x00\x00\x00\x00\x07\x08\t') # 子缓冲区内容: bytearray(b'\x03\x06\x05\x00\x00') # 缓冲区大小: 13 # 清空后的缓冲区内容: bytearray(b'') # 应用3:网络编程 import socket # 创建TCP客户端 def create_tcp_client(server_address, port): client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) client_socket.connect((server_address, port)) return client_socket # 构建二进制消息 def build_message(data): # 假设我们有一个简单的协议,其中每个消息都以一个长度字节开始 length = len(data).to_bytes(1, byteorder='big') message = bytearray(length) + bytearray(data, 'utf-8') return message # 解析二进制消息 def parse_message(message): # 假设消息的第一个字节是长度 length = message[0] data = message[1:length + 1].decode('utf-8') return data # 发送消息并接收响应 def send_receive_message(client_socket, message): client_socket.sendall(message) response = client_socket.recv(4096) # 假设响应不会超过4096字节 return response # 主函数 if __name__ == "__main__": SERVER_ADDRESS = 'localhost' PORT = 12345 MESSAGE = "Hello, Python!" # 创建TCP客户端 client_socket = create_tcp_client(SERVER_ADDRESS, PORT) # 构建二进制消息 binary_message = build_message(MESSAGE) # 发送消息并接收响应 response = send_receive_message(client_socket, binary_message) # 解析响应 response_data = parse_message(response) # 打印响应 print("Received response:", response_data) # 关闭连接 client_socket.close() # 应用4:图像和视频处理(注意:运行此程序,需要确保已经安装了pillow库) from PIL import Image import io # 读取图像文件到bytearray def read_image_to_bytearray(image_path): with open(image_path, 'rb') as file: byte_data = bytearray(file.read()) return byte_data # 将bytearray写回到图像文件 def write_bytearray_to_image(byte_data, output_path): with open(output_path, 'wb') as file: file.write(byte_data) # 读取图像并显示 def display_image(image_path): image = Image.open(image_path) image.show() # 主函数 if __name__ == "__main__": # 使用原始字符串或双反斜杠来处理Windows文件路径 input_image_path = r'E:\python_workspace\pythonProject\input.jpg' output_image_path = r'E:\python_workspace\pythonProject\output.jpg' try: # 读取图像到bytearray image_bytearray = read_image_to_bytearray(input_image_path) # 显示原始图像 display_image(input_image_path) # 将bytearray写回到新的图像文件 write_bytearray_to_image(image_bytearray, output_image_path) # 显示从bytearray写回的图像,以验证内容是否正确 display_image(output_image_path) except Exception as e: print(f"An error occurred: {e}") # 应用5:序列化与反序列化 import struct def serialize_integers(integers): # 创建一个空的bytearray byte_data = bytearray() # 将每个整数转换为4字节的二进制数据并添加到bytearray中 for integer in integers: # 使用struct来将整数打包为4字节的二进制数据 packed_integer = struct.pack('i', integer) byte_data.extend(packed_integer) return byte_data def deserialize_integers(byte_data): integers = [] # 以4字节为单位从bytearray中读取数据,并解包为整数 while byte_data: # 使用struct来将4字节的二进制数据解包为整数 unpacked_integer = struct.unpack('i', byte_data[:4])[0] integers.append(unpacked_integer) # 移除已处理的4字节数据 byte_data = byte_data[4:] return integers # 主函数 if __name__ == '__main__': # 用于序列化与反序列化整数列表 original_integers = [3, 5, 6, 8, 10, 11, 24] # 序列化整数列表为bytearray serialized_data = serialize_integers(original_integers) print("Serialized bytearray:", serialized_data) # 反序列化bytearray为整数列表 deserialized_integers = deserialize_integers(serialized_data) print("Deserialized integers:", deserialized_integers) # 验证反序列化后的数据是否与原始数据相同 assert original_integers == deserialized_integers print("Serialization and deserialization successful!") # Serialized bytearray: bytearray(b'\x03\x00\x00\x00\x05\x00\x00\x00\x06\x00\x00\x00\x08\x00\x00\x00\n\x00\x00\x00\x0b\x00\x00\x00\x18\x00\x00\x00') # Deserialized integers: [3, 5, 6, 8, 10, 11, 24] # Serialization and deserialization successful! # 应用6:加密与解密(注意:运行此程序,需确保已经安装了加密算法库pycryptodome) from Crypto.Cipher import AES from Crypto.Util.Padding import pad, unpad from Crypto.Random import get_random_bytes def encrypt_data(key, plaintext): # AES加密要求密钥长度为16(AES128)、24(AES192)或32(AES256)字节 # 如果密钥长度不足,可以通过某种方式(如哈希函数)扩展它 # 这里我们假设key已经是合适的长度 cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC) # 对明文进行填充,使其长度为16的倍数 padded_plaintext = pad(plaintext, AES.block_size) # 加密填充后的明文 ciphertext = cipher.encrypt(padded_plaintext) # 获取初始化向量(IV),它用于CBC模式 iv = cipher.iv # 返回IV和密文,通常将它们拼接在一起 return iv + ciphertext def decrypt_data(key, encrypted_data): # 分离IV和密文 iv = encrypted_data[:AES.block_size] ciphertext = encrypted_data[AES.block_size:] # 使用相同的IV和密钥创建解密器 cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv=iv) # 解密密文 decrypted_padded_text = cipher.decrypt(ciphertext) # 去除填充 decrypted_text = unpad(decrypted_padded_text, AES.block_size) return decrypted_text # 主函数 if __name__ == '__main__': key = get_random_bytes(16) # 生成一个随机的16字节AES密钥 plaintext = b"I love python very much" # 明文消息,必须是bytes类型 # 加密 encrypted_data = encrypt_data(key, plaintext) print("Encrypted data:", encrypted_data) # 解密 decrypted_text = decrypt_data(key, encrypted_data) print("Decrypted text:", decrypted_text) # 验证解密后的文本是否与原始明文相同 assert plaintext == decrypted_text print("Encryption and decryption successful!") # Encrypted data: b'\x0f`\xdd\x95\x1bA\x1d.\xc7\x1d\xb6\xa1<60\xbf\xac\x99\x86\x92\x08\xc6@\xa5\x0c\xcc\x96\x00L>\x8f\x95\x03\xc5P\x8d\x11\xd0=\x14\xf6\xa5p\xf8\xc4\x141o' # Decrypted text: b'I love python very much' # Encryption and decryption successful! # 应用7:自定义协议 def encode_message(data): # 将数据编码为字节 data_bytes = data.encode('utf-8') # 计算消息长度,并转换为4字节的整数表示(如果需要支持更长的消息,应增加字节数) length = len(data_bytes).to_bytes(4, 'big') # 构建完整的消息:消息头(长度)+ 消息体 message = bytearray(length) + bytearray(data_bytes) return message def decode_message(message_bytes): # 检查消息长度是否至少为4字节(消息头长度) if len(message_bytes) < 4: raise ValueError("消息太短,无法包含有效的标头!") # 提取消息头中的长度信息 length = int.from_bytes(message_bytes[:4], 'big') # 检查消息体长度是否与头部指定的长度一致 if len(message_bytes) != 4 + length: raise ValueError("消息正文长度与标头中指定的长度不匹配!") # 提取消息体 data_bytes = message_bytes[4:4 + length] # 将字节解码为字符串 data = data_bytes.decode('utf-8') return data # 主函数 if __name__ == '__main__': # 编码和解码消息 original_data = "Hello, Python!" encoded_message = encode_message(original_data) print("Encoded message:", encoded_message) decoded_data = decode_message(encoded_message) print("Decoded data:", decoded_data) # 验证解码后的数据是否与原始数据相同 assert original_data == decoded_data print("Encoding and decoding successful!") # Encoded message: bytearray(b'\x00\x00\x00\x0eHello, Python!') # Decoded data: Hello, Python! # Encoding and decoding successful!
1-2、VBA:
Rem 模拟Python中bytearray函数应用2:内存中的缓冲区(包括初始化、写入数据、读取数据、修改数据、追加数据、切片操作以及清空缓冲区) Sub TestRun_1() Dim buffer() As Byte Dim n As Byte, m As Byte Dim first_byte As Byte Dim sub_buffer() As Byte Dim i As Integer Dim j As Integer ' 初始化大小为10的缓冲区(索引从0到9) ReDim buffer(9) ' 填充缓冲区的前5个字节 For n = 0 To 4 buffer(n) = n + 1 Next n ' 打印缓冲区内容 Debug.Print "缓冲区内容:" For i = LBound(buffer) To UBound(buffer) If buffer(i) <> 0 Then Debug.Print Hex(buffer(i)), End If Next i Debug.Print ' 读取第一个字节 first_byte = buffer(0) Debug.Print "第一个字节:", Hex(first_byte) ' 修改缓冲区的第4个字节 buffer(3) = 6 ' 打印修改后的缓冲区内容 Debug.Print "修改后的缓冲区内容:" For i = LBound(buffer) To UBound(buffer) If buffer(i) <> 0 Then Debug.Print Hex(buffer(i)), End If Next i Debug.Print ' 在缓冲区末尾追加3个字节 ReDim Preserve buffer(UBound(buffer) + 2) buffer(UBound(buffer) - 2) = 7 buffer(UBound(buffer) - 1) = 8 buffer(UBound(buffer)) = 9 Next ' 打印追加数据后的缓冲区内容 Debug.Print "追加数据后的缓冲区内容:" For i = LBound(buffer) To UBound(buffer) If buffer(i) <> 0 Then Debug.Print Hex(buffer(i)), End If Next i Debug.Print ' 创建子缓冲区并复制指定范围的数据 ReDim sub_buffer(UBound(buffer) - LBound(buffer) - 3) j = 0 For i = 2 To 5 sub_buffer(j) = buffer(i) j = j + 1 Next i ' 打印子缓冲区内容 Debug.Print "子缓冲区内容:" For i = LBound(sub_buffer) To UBound(sub_buffer) Debug.Print Hex(sub_buffer(i)), Next i Debug.Print ' 打印缓冲区大小 Debug.Print "缓冲区大小:", UBound(buffer) - LBound(buffer) + 1 ' 清空缓冲区 ReDim buffer(0) ' 打印清空后的缓冲区内容(实际上为空,无需循环打印) Debug.Print "清空后的缓冲区内容:" End Sub '缓冲区内容: '1 2 3 4 5 '第一个字节: 1 '修改后的缓冲区内容: '1 2 3 6 5 '追加数据后的缓冲区内容: '1 2 3 6 5 7 8 9 '子缓冲区内容: '3 6 5 0 0 0 0 0 0 '缓冲区大小: 12 '清空后的缓冲区内容: '
注意:1-2中的代码需粘贴到你的VBA编辑器中,按F5执行对应的Sub程序即可输出结果。
2、相关文章:
2-1、 Python-VBA函数之旅-bin()函数
2-2、Python-VBA函数之旅-bool()函数
2-3、Python-VBA函数之旅-bytes()函数
2-4、Python-VBA函数之旅-callable()函数
Python算法之旅:Algorithm
Python函数之旅:Function
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