探究Python中的b前缀

引言:

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：

原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/251827.html