python3从零学习-5.1.8、高效的数值数组array

2020-05-07  本文已影响0人  山海皆可平z

        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:

注释:

1.'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.

2.The 'q' and 'Q' type codes are available only if the platform C compiler used to build Python supports C long long, or, on Windows, __int64.

    3.3 新版功能.

    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。

3.’f’ 类型float,‘d’类型double。在IEEE754标准中进行了单精度浮点数(float)和双精度数浮点数(double)的定义。float有32bit,double有64bit。它们的构成包括符号位、指数位和尾数位。

这些位的构成如下:

种类-------符号位-------------指数位----------------尾数位----

float---第31位(占1bit)---第30-23位(占8bit)----第22-0位(占23bit)

double--第63位(占1bit)---第62-52位(占11bit)---第51-0位(占52bit)

取值范围主要看指数部分: 

float的指数部分有8bit(2^8),由于是有符号型,所以得到对应的指数范围-128~128。 

double的指数部分有11bit(2^11),由于是有符号型,所以得到对应的指数范围-1024~1024。 

由于float的指数部分对应的指数范围为-128~128,所以取值范围为: 

-2^128到2^128,约等于-3.4E38 — +3.4E38 

精度(有效数字)主要看尾数位: 

float的尾数位是23bit,对应7~8位十进制数,所以有效数字有的编译器是7位,也有的是8位

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 object f 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 object f。

 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。 

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