Python字节数组详解（深入理解bytes与bytearray的用法）

什么是字节（Byte）？

在计算机中，所有数据最终都以二进制形式存储。一个字节（Byte）由8个比特（bit）组成，可以表示0到255之间的整数。Python 提供了两种用于处理字节序列的内置类型：bytes（不可变）和 bytearray（可变）。

1. bytes 类型（不可变字节数组）

bytes 是一个不可变的字节序列。一旦创建，就不能修改其内容。它常用于表示原始二进制数据，比如从文件或网络读取的数据。

创建 bytes 对象

# 方法1：通过字符串编码创建b1 = b'hello'b2 = '你好'.encode('utf-8')# 方法2：通过整数列表创建（每个整数必须在0~255之间）b3 = bytes([72, 101, 108, 108, 111])# 方法3：创建指定长度的空字节序列（初始化为0）b4 = bytes(5)  # 结果为 b'\x00\x00\x00\x00\x00'print(b1)  # b'hello'print(b2)  # b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'print(b3)  # b'Hello'print(b4)  # b'\x00\x00\x00\x00\x00'

访问与切片

b = b'Python'print(b[0])      # 输出 80（'P' 的 ASCII 值）print(b[1:4])    # 输出 b'yth'print(len(b))    # 输出 6

注意：bytes 是不可变的，尝试修改会报错：b[0] = 70 将引发 TypeError。

2. bytearray 类型（可变字节数组）

与 bytes 不同，bytearray 是可变的，这意味着你可以修改其中的元素。这在需要动态构建或修改二进制数据时非常有用。

创建 bytearray 对象

# 方法1：从字符串编码创建ba1 = bytearray('hello', 'utf-8')# 方法2：从整数列表创建ba2 = bytearray([72, 101, 108, 108, 111])# 方法3：创建指定长度的空 bytearrayba3 = bytearray(3)print(ba1)  # bytearray(b'hello')print(ba2)  # bytearray(b'Hello')print(ba3)  # bytearray(b'\x00\x00\x00')

修改 bytearray 内容

ba = bytearray(b'Python')ba[0] = 74          # 修改第一个字节为 'J'（ASCII 74）ba.append(33)       # 添加感叹号（ASCII 33）print(ba)           # bytearray(b'Jython!')# 还可以使用 extend()、remove() 等方法ba.extend(b' World')print(ba)           # bytearray(b'Jython! World')

3. bytes 与 bytearray 的转换

两者之间可以轻松相互转换：

# bytearray 转 bytesba = bytearray(b'hello')b = bytes(ba)print(type(b))  # # bytes 转 bytearrayb = b'world'ba = bytearray(b)print(type(ba))  # 

4. 实际应用场景

在以下场景中，你会频繁使用 bytearray用法 或 bytes：

• 读写二进制文件（如图片、音频、视频）
• 网络协议解析（如 HTTP、TCP 数据包）
• 加密/解密操作（如 AES、RSA）
• 与 C 语言扩展或硬件设备通信

示例：读取图片文件

# 以二进制模式读取图片with open('photo.jpg', 'rb') as f:    data = f.read()  # data 是 bytes 类型# 修改部分字节（例如添加水印标记）ba = bytearray(data)ba[10:15] = b'WATER'# 写回新文件with open('photo_watermarked.jpg', 'wb') as f:    f.write(ba)

总结

掌握 Python字节数组 的使用，是进阶 Python 开发的关键一步。bytes 适用于只读的二进制数据，而 bytearray 则适合需要动态修改的场景。理解它们的区别与联系，能让你在处理 Python二进制数据处理 任务时更加得心应手。

希望这篇教程能帮助你彻底搞懂 bytearray用法 与 bytes 的核心概念。动手实践是掌握知识的最佳方式，快去写几行代码试试吧！