python 内存视图memoryview

如果你总是跟数组打交道，却没有听过 memoryview，那就太遗憾了。下面就来谈谈memoryview。

memoryview 是一个内置类，它能让用户在不复制内容的情况下操作同一个数组的不同切片。memoryview 的概念受到了 NumPy 的启发。Travis Oliphant 是 NumPy的主要作者，他在回答“ When should a memoryview be used?”（http://stackoverflow.com/
questions/4845418/when-should-a-memoryview-be-used/）这个问题时是这样说的： 内存视图其实是泛化和去数学化的 NumPy 数组。它让你在不需要复制内容的前提下，在数据结构之间共享内存。其中数据结构可以是任何形式，比如 PIL 图片、SQLite 数据库和 NumPy 的数组，等等。这个功能在处理大型数据集合的时候非常重要。

memoryview.cast 的概念跟数组模块类似，能用不同的方式读写同一块内存数据，而且内容字节不会随意移动。这听上去又跟 C 语言中类型转换的概念差不多。memoryview.cast 会把同一块内存里的内容打包成一个全新的 memoryview 对象给你。

在如下示例里，我们利用 memoryview 精准地修改了一个数组的某个字节，这个数组的元素是 16 位二进制整数。

# -*- coding: utf-8 -*-
# 通过改变数组中的一个字节来更新数组里某个元素的值


from array import array


numbers = array('h', [-2, -1, 0, 1, 2])
memv = memoryview(numbers)  # 利用含有 5 个短整型有符号整数的数组（类型码是 'h'）创建一个 memoryview。
print(len(memv))
# 5
print(memv[0])  # memv 里的 5 个元素跟数组里的没有区别
# -2
memv_oct = memv.cast('B')  # 创建一个 memv_oct，这一次是把 memv 里的内容转换成 'B' 类型，也就是无符号字符。
memv_oct.tolist()  # 以列表的形式查看 memv_oct 的内容
memv_oct[5] = 4  # 把位于位置 5 的字节赋值成 4。
print(numbers)  # 因为我们把占 2 个字节的整数的高位字节改成了 4，所以这个有符号整数的值就变成了 1024。
# array('h', [-2, -1, 1024, 1, 2])