Python编程语言作为一门解释型语言,其特殊之处即为其用法方便简单。而Python中的b前缀是其中的一个非常有用的元素,作者在使用Python编写程序时感触颇深,故而深入了解并写此篇文章。
一、b前缀的定义和作用
在Python中,以b开头的字符串表示字节序列,即Byte string。而此字节串则会被作为bytes(字节)类型而非string(字符串)类型进行处理,因而可以进一步编码进如ASCII乃至于Utf-8等二进制形式的数据流中。因此,在进行网络传输、读写文件、加密解密等处理时,b前缀的字节串往往比普通字符串更加地方便。b前缀的使用方法十分简单,只需在字符串前加上b即可,如下所示:
# encoding=utf-8 # 使用b前缀方式编写python程序 a = "Hello, World!" # 此处为普通字符串,其类型为b = b"Hello, World!" # 此处为字节串,其类型为
二、b前缀与Unicode编码
Unicode编码是现代数字化信息处理领域的事实标准之一,而在Python中有两种关于Unicode的类型,一个为string(文本字符串),一个为bytes(字节数组)。其中,string类型为Unicode编码的字符串,由于其默认编码方式为utf-8,因此在处理Unicode编码时也不需要显式地声明其类型。而bytes类型则需要显式地指定其编码方式,从而用以表示二进制形式的字符。因此,在Unicode编码的处理中,一般需要将string类型通过显式地进行编码转换,得到相应的bytes类型。而b前缀在此时也适用于bytes类型的表述方式。例如:
# encoding=utf-8 # Python UNICODE编码处理实例 a = '让我们用Python来学编程!' # 一个Unicode编码的string类型 b = a.encode('utf-8') # 将该字符串编码为UTF-8格式的bytes类型 c = b"Let's learn programming with Python!" # 一个含有b前缀的字节串 d = c.decode('utf-8') # 将该字符串解码为Unicode编码的string类型 print(b) # 输出,为UTF-8格式的bytes类型结果 print(c) # 输出,为使用b前缀的字节串结果 print(d) # 输出,为Unicode编码的string类型结果
三、b前缀在文件读写及网络传输中的应用
在文件读写和网络传输中,b前缀也有广泛的应用。在Python中,使用open()函数读写文件时,可以通过mode参数来指定文件的读写模式。其中,以'b'(二进制形式)来表示读写mode的方式,可以使程序以字节流的方式对文件进行操作。而在网络传输时,HTTP、SMTP等通信协议常用字节流传输,那么就可以使用字节串来进行数据的传输。例如:
# encoding=utf-8 # Python字节流传输处理实例 import urllib.request import json url = "http://www.example.com/getuser.php?id=1" with urllib.request.urlopen(url) as f: data = f.read() # 返回为 bytes 类型 datastr = data.decode('utf-8') # 将bytes类型转换为string类型 json_data = json.loads(datastr) # 将string类型转为json格式的数据 # 对json数据进行操作的过程
四、b前缀与加密算法的应用
在进行加密解密操作时,字节串的应用也非常广泛。例如,在传输密码等机密信息时,往往需要将其进行加密处理,并以字节串形式进行传输与储存。在Python中,常用的加密算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。使用这些加密算法所产生的均为字节串,故而b前缀在其中的应用非常显著。例如:
# encoding=utf-8 # Python加密算法实例 import hashlib string = 'python' hash_md5 = hashlib.md5() hash_md5.update(string.encode('utf-8')) print(hash_md5.hexdigest()) # 输出以16进制表示的MD5加密结果 hash_sha1 = hashlib.sha1() hash_sha1.update(string.encode('utf-8')) print(hash_sha1.hexdigest()) # 输出以16进制表示的SHA-1加密结果 hash_sha256 = hashlib.sha256() hash_sha256.update(string.encode('utf-8')) print(hash_sha256.hexdigest()) # 输出以16进制表示的SHA-256加密结果
五、本文总结
总而言之,b前缀作为Python语言中十分重要的一个元素,在网络传输、加密解密等处理操作中常常被广泛应用。而由于字节串比普通字符串更灵活,更易于进行编码、解码等各种操作,故而有着非常重要的意义。
六、延伸阅读
Python中其他关于字符串、字节串等的用法请参见以下文档: