Notice: This page requires JavaScript to function properly.
Please enable JavaScript in your browser settings or update your browser.Oppiskele None ja binaaridata | Tietotyyppien Väliset Vuorovaikutukset
Tietotyypit Pythonissa

None ja binaaridata

Pyyhkäise näyttääksesi valikon

Todelliset ohjelmat käsittelevät puuttuvia arvoja ja binääridataa. Käytä None-arvoa merkitsemään "ei arvoa", ja bytes/bytearray raakadatan tallentamiseen. Tiedä, milloin kumpaakin käytetään ja miten muunnetaan turvallisesti tekstin ja tavujen välillä.

None "ei arvoa" varten

None on yksittäinen olio, joka tarkoittaa "ei mitään tässä".


              
1234567

            
result = None
email = None
print(result is None)  # True
print(email is None)   # True

if result is None:
    print("No result yet")

Käytä is None totuusarvotarkistusten sijaan, koska myös 0 ja "" ovat epätosia.


              
123

            
value = 0
print(not value)        # True
print(value is None)    # False

Oletusarvot ja vararatkaisut

None toimii selkeänä merkkinä siitä, että arvo puuttuu tarkoituksella. Sen avulla voidaan erottaa tilanne, jossa arvoa ei ole annettu, kelvollisista arvoista kuten 0 tai "", mikä tekee oletusarvoista ja vararatkaisuista turvallisempia ja ennustettavampia.


              
1234567

            
x = None
print(x or "unknown")         # 'unknown'
print("unknown" if x is None else x)

x = 0
print(x or "unknown")         # 'unknown'
print("unknown" if x is None else x)  # 0

Funktiot ja parametrit

Tämä esimerkki näyttää, kuinka funktio käyttää parametria, jonka arvona on None, merkkinä siitä, että tunnistetta ei ole annettu. Tämä mahdollistaa turvallisen oletusarvon asettamisen, mutta antaa kutsujan silti ohittaa sen tarvittaessa.


              
1234567

            
def add_tag(text, tag=None):
    if tag is None:
        tag = "general"
    return f"[{tag}] {text}"

print(add_tag("hello"))           # [general] hello
print(add_tag("hello", "news"))   # [news] hello

Binaaridata

str sisältää tekstiä, bytes ja bytearray sisältävät raakoja tavuarvoja.


              
1234

            
b1 = b"hello"
b2 = bytes([72, 105])
buf = bytearray(b"abc")
buf[0] = 65

Koodaus ja dekoodaus

Koodaus muuntaa tekstin tavuiksi, jotta se voidaan tallentaa tai siirtää luotettavasti, kun taas dekoodaus palauttaa tavut takaisin luettavaan tekstiin. Määritellyn koodauksen, kuten UTF-8:n, käyttö varmistaa merkkien oikean säilymisen.


              
123

            
text = "café"
data = text.encode("utf-8")
back = data.decode("utf-8")

Binaarinen data käytännössä

Käytä bytes- ja bytearray-tyyppejä raakadatan käsittelyyn. Nämä tyypit ovat olennaisia tilanteissa, joissa data ei ole pelkkää tekstiä, kuten:

  • Tiedostojen lukeminen ja kirjoittaminen binaaritilassa (esimerkiksi kuvat, äänitiedostot tai suoritettavat tiedostot);
  • Datan lähettäminen ja vastaanottaminen verkon yli, kun täytyy välittää tarkkoja tavujonoja;
  • Binaariprotokollien jäsentäminen tai rakentaminen, esimerkiksi laitteiston tai matalan tason API-rajapintojen kanssa kommunikoitaessa.

bytes vs bytearray

  • bytes-objektit ovat muuttumattomia: niiden sisältöä ei voi muuttaa luomisen jälkeen. Käytä näitä, kun tarvitset kiinteää binaaridataa, kuten tiedoston sisältöä tai kryptografisia tiivisteitä;
  • bytearray-objektit ovat muokattavissa: niiden sisältöä voi muuttaa paikan päällä. Tämä on hyödyllistä, kun rakennat tai muokkaat binaaridataa ennen tallennusta tai lähettämistä.

Esimerkki: Binaaridatan muokkaaminen

# Create a bytes object (immutable)
data = b"hello"
# Create a mutable copy
data_mutable = bytearray(data)
data_mutable[0] = 72  # Change 'h' (104) to 'H' (72)
print(data_mutable)  # bytearray(b'Hello')

Muuntaminen bytes- ja bytearray-tyyppien välillä

  • Muunna bytes -> bytearray, jos haluat muokata sisältöä:
b = b"data"
ba = bytearray(b)
  • Muunna bytearray takaisin bytes-tyyppiin tallennusta tai siirtoa varten:
ba = bytearray(b"abc")
b = bytes(ba)

Koodaus ja dekoodaus

  • Käytä .encode()-metodia merkkijonolle saadaksesi bytes-objektin tietyllä koodauksella (esim. UTF-8);
  • Käytä .decode()-metodia bytes- tai bytearray-objektille saadaksesi merkkijonon.

Tämä on tärkeää tiedostojen käsittelyssä ja verkkodatan kanssa, kun usein vastaanotetaan tai lähetetään raakatavuja ja ne täytyy muuntaa luettavaan muotoon tai takaisin.

Tyypillisiä käyttötapauksia

  • Tiedostojen käsittely:
    • Avaa tiedostot binaaritilassa ("rb" tai "wb") lukeaksesi tai kirjoittaaksesi tarkkoja tavuja.
  • Verkkodata:
    • Socket-yhteydet lähettävät ja vastaanottavat dataa tavuina.
  • Binaariprotokollat:
    • Pakettien rakentaminen tai jäsentäminen bytearray-tyypillä tehokkaisiin paikan päällä tehtäviin muokkauksiin.

Oikean tyypin valinta auttaa kirjoittamaan vankkaa koodia todellisiin datankäsittelytilanteisiin.

Tyypillisiä käyttötapauksia Bytes- ja Bytearray-tyypeille

bytes- ja bytearray-tyyppejä käytetään, kun työskennellään suoraan raakadatan kanssa tekstin sijaan. Nämä tyypit ovat välttämättömiä useissa tilanteissa:

  • Binaaritiedostojen lukeminen tai kirjoittaminen, kuten kuvat, äänitiedostot tai suoritettavat tiedostot;
  • Verkkodatan käsittely, koska socketit lähettävät ja vastaanottavat tavuja, eivät merkkijonoja;
  • Binaariprotokollien kanssa työskentely, jolloin viestit täytyy rakentaa tai jäsentää tavujonoina.

bytes on muuttumaton sekvenssi, eli sen sisältöä ei voi muuttaa luomisen jälkeen. Tämä sopii tilanteisiin, joissa datan täytyy pysyä muuttumattomana, kuten tiedostoa luettaessa tai verkosta vastaanotettua pakettia käsiteltäessä.

bytearray on muokattavissa, joten sen sisältöä voi muuttaa paikan päällä. Käytä bytearray-tyyppiä, kun täytyy rakentaa viesti, muokata puskuria tai tehokkaasti käsitellä binaaridataa ennen lähettämistä tai tallentamista.

Milloin käyttää kumpaakin:

  • Käytä bytes-tyyppiä kiinteään, vain luettavaan binaaridataan, kuten tiedostosisältöihin tai verkosta saatuihin viesteihin, joita ei tarvitse muuttaa;
  • Käytä bytearray-tyyppiä, kun täytyy muokata, lisätä tai muuten käsitellä binaaridataa ennen jatkokäsittelyä tai siirtoa.

Muuntaminen bytes- ja bytearray-tyyppien välillä

Voit helposti muuntaa bytes- (muuttumaton) ja bytearray- (muokattava) objektien välillä Pythonissa. Näin voit valita oikean tyypin tarpeesi mukaan—bytes kiinteälle datalle, bytearray kun sisältöä täytyy muokata.

  • Käytä bytes()-konstruktoria muuttaaksesi bytearray-objektin muuttumattomaksi bytes-objektiksi;
  • Käytä bytearray()-konstruktoria tehdäksesi muokattavan kopion bytes-objektista.

Tämä on hyödyllistä, kun täytyy muokata binaaridataa (bytearray), ja sen jälkeen "lukita" se (bytes) turvallista tallennusta tai siirtoa varten.

raw = bytearray(b"data")
raw[0] = 68  # Change first byte to 'D'
locked = bytes(raw)  # Convert to immutable bytes

b = b"example"
mutable = bytearray(b)  # Convert to mutable bytearray
mutable.append(33)      # Add '!' (ASCII 33)

Kun objekti on muunnettu bytes-tyyppiin, sen sisältöä ei voi enää muuttaa. Käytä bytearray-tyyppiä, kun täytyy muokata binaaridataa ennen sen viimeistelyä bytes-muotoon.


              
1234567891011

            
# Convert bytes to bytearray
b = b"hello"
ba = bytearray(b)

# Modify the bytearray (change 'h' to 'H')
ba[0] = ord('H')
print(ba)         # bytearray(b'Hello')

# Convert bytearray back to bytes
b2 = bytes(ba)
print(b2)         # b'Hello'


              
123456

            
try:
    b"ID:" + "123"
except TypeError as e:
    print(e)

ok = b"ID:" + "123".encode("utf-8")

Pituuserot

Jotkin merkit vievät yhden tekstielementin mutta useita tavuja, joten niiden pituus str- ja koodatussa muodossa voi poiketa toisistaan. Tämä johtuu siitä, että esimerkiksi UTF-8-koodaus voi käyttää useampaa tavua yhden merkin esittämiseen.


              
123

            
ch = "é"
len(ch)            # 1
len(ch.encode())   # 2

Tiedostot

Binaaritiedostot tulee avata tilassa "rb", jotta niiden raakatavua luetaan täsmälleen sellaisena kuin se on tallennettu. Tämä estää Pythonia yrittämästä tulkita dataa tekstinä.

# with open("example.png", "rb") as f:
#     blob = f.read()
question mark

Mikä tarkistus tunnistaa puuttuvan arvon oikein?

Valitse oikea vastaus

Oliko kaikki selvää?

Miten voimme parantaa sitä?

Kiitos palautteestasi!

Osio 4. Luku 3

Kysy tekoälyä

expand

Kysy tekoälyä

ChatGPT

Kysy mitä tahansa tai kokeile jotakin ehdotetuista kysymyksistä aloittaaksesi keskustelumme

None ja binaaridata

Todelliset ohjelmat käsittelevät puuttuvia arvoja ja binääridataa. Käytä None-arvoa merkitsemään "ei arvoa", ja bytes/bytearray raakadatan tallentamiseen. Tiedä, milloin kumpaakin käytetään ja miten muunnetaan turvallisesti tekstin ja tavujen välillä.

None "ei arvoa" varten

None on yksittäinen olio, joka tarkoittaa "ei mitään tässä".


              
1234567

            
result = None
email = None
print(result is None)  # True
print(email is None)   # True

if result is None:
    print("No result yet")

Käytä is None totuusarvotarkistusten sijaan, koska myös 0 ja "" ovat epätosia.


              
123

            
value = 0
print(not value)        # True
print(value is None)    # False

Oletusarvot ja vararatkaisut

None toimii selkeänä merkkinä siitä, että arvo puuttuu tarkoituksella. Sen avulla voidaan erottaa tilanne, jossa arvoa ei ole annettu, kelvollisista arvoista kuten 0 tai "", mikä tekee oletusarvoista ja vararatkaisuista turvallisempia ja ennustettavampia.


              
1234567

            
x = None
print(x or "unknown")         # 'unknown'
print("unknown" if x is None else x)

x = 0
print(x or "unknown")         # 'unknown'
print("unknown" if x is None else x)  # 0

Funktiot ja parametrit

Tämä esimerkki näyttää, kuinka funktio käyttää parametria, jonka arvona on None, merkkinä siitä, että tunnistetta ei ole annettu. Tämä mahdollistaa turvallisen oletusarvon asettamisen, mutta antaa kutsujan silti ohittaa sen tarvittaessa.


              
1234567

            
def add_tag(text, tag=None):
    if tag is None:
        tag = "general"
    return f"[{tag}] {text}"

print(add_tag("hello"))           # [general] hello
print(add_tag("hello", "news"))   # [news] hello

Binaaridata

str sisältää tekstiä, bytes ja bytearray sisältävät raakoja tavuarvoja.


              
1234

            
b1 = b"hello"
b2 = bytes([72, 105])
buf = bytearray(b"abc")
buf[0] = 65

Koodaus ja dekoodaus

Koodaus muuntaa tekstin tavuiksi, jotta se voidaan tallentaa tai siirtää luotettavasti, kun taas dekoodaus palauttaa tavut takaisin luettavaan tekstiin. Määritellyn koodauksen, kuten UTF-8:n, käyttö varmistaa merkkien oikean säilymisen.


              
123

            
text = "café"
data = text.encode("utf-8")
back = data.decode("utf-8")

Binaarinen data käytännössä

Käytä bytes- ja bytearray-tyyppejä raakadatan käsittelyyn. Nämä tyypit ovat olennaisia tilanteissa, joissa data ei ole pelkkää tekstiä, kuten:

  • Tiedostojen lukeminen ja kirjoittaminen binaaritilassa (esimerkiksi kuvat, äänitiedostot tai suoritettavat tiedostot);
  • Datan lähettäminen ja vastaanottaminen verkon yli, kun täytyy välittää tarkkoja tavujonoja;
  • Binaariprotokollien jäsentäminen tai rakentaminen, esimerkiksi laitteiston tai matalan tason API-rajapintojen kanssa kommunikoitaessa.

bytes vs bytearray

  • bytes-objektit ovat muuttumattomia: niiden sisältöä ei voi muuttaa luomisen jälkeen. Käytä näitä, kun tarvitset kiinteää binaaridataa, kuten tiedoston sisältöä tai kryptografisia tiivisteitä;
  • bytearray-objektit ovat muokattavissa: niiden sisältöä voi muuttaa paikan päällä. Tämä on hyödyllistä, kun rakennat tai muokkaat binaaridataa ennen tallennusta tai lähettämistä.

Esimerkki: Binaaridatan muokkaaminen

# Create a bytes object (immutable)
data = b"hello"
# Create a mutable copy
data_mutable = bytearray(data)
data_mutable[0] = 72  # Change 'h' (104) to 'H' (72)
print(data_mutable)  # bytearray(b'Hello')

Muuntaminen bytes- ja bytearray-tyyppien välillä

  • Muunna bytes -> bytearray, jos haluat muokata sisältöä:
b = b"data"
ba = bytearray(b)
  • Muunna bytearray takaisin bytes-tyyppiin tallennusta tai siirtoa varten:
ba = bytearray(b"abc")
b = bytes(ba)

Koodaus ja dekoodaus

  • Käytä .encode()-metodia merkkijonolle saadaksesi bytes-objektin tietyllä koodauksella (esim. UTF-8);
  • Käytä .decode()-metodia bytes- tai bytearray-objektille saadaksesi merkkijonon.

Tämä on tärkeää tiedostojen käsittelyssä ja verkkodatan kanssa, kun usein vastaanotetaan tai lähetetään raakatavuja ja ne täytyy muuntaa luettavaan muotoon tai takaisin.

Tyypillisiä käyttötapauksia

  • Tiedostojen käsittely:
    • Avaa tiedostot binaaritilassa ("rb" tai "wb") lukeaksesi tai kirjoittaaksesi tarkkoja tavuja.
  • Verkkodata:
    • Socket-yhteydet lähettävät ja vastaanottavat dataa tavuina.
  • Binaariprotokollat:
    • Pakettien rakentaminen tai jäsentäminen bytearray-tyypillä tehokkaisiin paikan päällä tehtäviin muokkauksiin.

Oikean tyypin valinta auttaa kirjoittamaan vankkaa koodia todellisiin datankäsittelytilanteisiin.

Tyypillisiä käyttötapauksia Bytes- ja Bytearray-tyypeille

bytes- ja bytearray-tyyppejä käytetään, kun työskennellään suoraan raakadatan kanssa tekstin sijaan. Nämä tyypit ovat välttämättömiä useissa tilanteissa:

  • Binaaritiedostojen lukeminen tai kirjoittaminen, kuten kuvat, äänitiedostot tai suoritettavat tiedostot;
  • Verkkodatan käsittely, koska socketit lähettävät ja vastaanottavat tavuja, eivät merkkijonoja;
  • Binaariprotokollien kanssa työskentely, jolloin viestit täytyy rakentaa tai jäsentää tavujonoina.

bytes on muuttumaton sekvenssi, eli sen sisältöä ei voi muuttaa luomisen jälkeen. Tämä sopii tilanteisiin, joissa datan täytyy pysyä muuttumattomana, kuten tiedostoa luettaessa tai verkosta vastaanotettua pakettia käsiteltäessä.

bytearray on muokattavissa, joten sen sisältöä voi muuttaa paikan päällä. Käytä bytearray-tyyppiä, kun täytyy rakentaa viesti, muokata puskuria tai tehokkaasti käsitellä binaaridataa ennen lähettämistä tai tallentamista.

Milloin käyttää kumpaakin:

  • Käytä bytes-tyyppiä kiinteään, vain luettavaan binaaridataan, kuten tiedostosisältöihin tai verkosta saatuihin viesteihin, joita ei tarvitse muuttaa;
  • Käytä bytearray-tyyppiä, kun täytyy muokata, lisätä tai muuten käsitellä binaaridataa ennen jatkokäsittelyä tai siirtoa.

Muuntaminen bytes- ja bytearray-tyyppien välillä

Voit helposti muuntaa bytes- (muuttumaton) ja bytearray- (muokattava) objektien välillä Pythonissa. Näin voit valita oikean tyypin tarpeesi mukaan—bytes kiinteälle datalle, bytearray kun sisältöä täytyy muokata.

  • Käytä bytes()-konstruktoria muuttaaksesi bytearray-objektin muuttumattomaksi bytes-objektiksi;
  • Käytä bytearray()-konstruktoria tehdäksesi muokattavan kopion bytes-objektista.

Tämä on hyödyllistä, kun täytyy muokata binaaridataa (bytearray), ja sen jälkeen "lukita" se (bytes) turvallista tallennusta tai siirtoa varten.

raw = bytearray(b"data")
raw[0] = 68  # Change first byte to 'D'
locked = bytes(raw)  # Convert to immutable bytes

b = b"example"
mutable = bytearray(b)  # Convert to mutable bytearray
mutable.append(33)      # Add '!' (ASCII 33)

Kun objekti on muunnettu bytes-tyyppiin, sen sisältöä ei voi enää muuttaa. Käytä bytearray-tyyppiä, kun täytyy muokata binaaridataa ennen sen viimeistelyä bytes-muotoon.


              
1234567891011

            
# Convert bytes to bytearray
b = b"hello"
ba = bytearray(b)

# Modify the bytearray (change 'h' to 'H')
ba[0] = ord('H')
print(ba)         # bytearray(b'Hello')

# Convert bytearray back to bytes
b2 = bytes(ba)
print(b2)         # b'Hello'


              
123456

            
try:
    b"ID:" + "123"
except TypeError as e:
    print(e)

ok = b"ID:" + "123".encode("utf-8")

Pituuserot

Jotkin merkit vievät yhden tekstielementin mutta useita tavuja, joten niiden pituus str- ja koodatussa muodossa voi poiketa toisistaan. Tämä johtuu siitä, että esimerkiksi UTF-8-koodaus voi käyttää useampaa tavua yhden merkin esittämiseen.


              
123

            
ch = "é"
len(ch)            # 1
len(ch.encode())   # 2

Tiedostot

Binaaritiedostot tulee avata tilassa "rb", jotta niiden raakatavua luetaan täsmälleen sellaisena kuin se on tallennettu. Tämä estää Pythonia yrittämästä tulkita dataa tekstinä.

# with open("example.png", "rb") as f:
#     blob = f.read()
Oliko kaikki selvää?

Miten voimme parantaa sitä?

Kiitos palautteestasi!

Osio 4. Luku 3
some-alt