# `array` --- 高效率的數值型陣列

這個模組定義了一個物件型別，可以簡潔的表達一個包含基本數值的陣列：字元、整數、浮點數。陣列是一個非常類似 list（串列）的序列型別，除了陣列會限制儲存的物件型別。在建立陣列時可以使用一個字元的 type code 來指定儲存的資料型別。以下為有被定義的 type codes：

Type code | C Type | Python Type | 所需的最小位元組 (bytes) | 註解
--- | --- | --- | --- | ---
`'b'` | signed char | int | 1 |
`'B'` | unsigned char | int | 1 |
`'u'` | wchar_t | Unicode character | 2 | (1)
`'w'` | Py_UCS4 | Unicode character | 4 | (2)
`'h'` | signed short | int | 2 |
`'H'` | unsigned short | int | 2 |
`'i'` | signed int | int | 2 |
`'I'` | unsigned int | int | 2 |
`'l'` | signed long | int | 4 |
`'L'` | unsigned long | int | 4 |
`'q'` | signed long long | int | 8 |
`'Q'` | unsigned long long | int | 8 |
`'f'` | float | float | 4 |
`'d'` | double | float | 8 |

註解：

1. 根據平台的不同，它有可能是 16 位元或者 32 位元。

   在 3.9 版的變更: 目前 `array('u')` 使用 `wchar_t` 取代已棄用的 `Py_UNICODE` 作為 C type。這個異動並沒有影響到它的作用，因為自從 Python 3.3 開始 `Py_UNICODE` 即為 `wchar_t` 的別名。

   Deprecated since version 3.3, will be removed in version 3.16: 請改用 `'w'` typecode。

2. 在 3.13 版被加入.

實際上數值的表示方法是被機器的架構所決定（更精準地說，被 C 的實作方法決定）。實際的大小可以透過 `array.itemsize` 屬性存取。

這個模組定義了以下項目：

array.typecodes

  一個包含所有可用的 type codes 的字串。

這個模組定義了下方的型別：

class array.array(typecode[, initializer])

  一個新的陣列中的元素被 typecode 限制，並由選用的 initializer 參數初始化，initializer 必須是一個 `bytes` 或 `bytearray` 物件、一個 Unicode 字串或包含適當型別元素的可疊代物件 (iterable)。

  如果給定的是一個 `bytes` 或 `bytearray` 物件，新的陣列初始化時會傳入 `frombytes()` 方法；如為 Unicode 字串則會傳入 `fromunicode()` 方法；其他情況時， 一個 initializer 的可疊代物件將被傳入 `extend()` 方法之中來將初始項目新增至陣列。

  陣列支援常見的序列操作，包含索引 (indexing)、切片 (slicing)、串接 (concatenation)、相乘 (multiplication) 等。當使用切片進行賦值時，賦值的陣列必須具備相同的 type code，其他型別的數值將導致 `TypeError`。陣列同時也實作了緩衝區介面，可以在任何支援 bytes-like objects 的地方使用。

  引發稽核事件 (auditing event) `array.__new__` 並附帶引數 `typecode`、`initializer`。

  typecode

    typecode 字元被用在建立陣列時。

  itemsize

    陣列當中的一個元素在內部需要的位元組長度。

  append(x)

    新增一個元素 x 到陣列的最尾端。

  buffer_info()

    回傳一個 tuple `(address, length)` 表示目前的記憶體位置和陣列儲存元素的緩衝區記憶體長度。緩衝區的長度單位是位元組，並可以用 `array.buffer_info()[1] * array.itemsize` 計算得到。這偶爾會在底層操作需要記憶體位置的輸出輸入時很有用，例如 `ioctl()` 指令。只要陣列存在且沒有使用任何更改長度的操作時，回傳的數值就有效。

    備註

    當使用來自 C 或 C++ 程式碼（這是唯一使得這個資訊有效的途徑）的陣列物件時，更適當的做法是使用陣列物件支援的緩衝區介面。這個方法維護了向後兼容性，並應該在新的程式碼中避免。關於緩衝區介面的文件在緩衝協定 (Buffer Protocol)。

  byteswap()

    "Byteswap" 所有陣列中的物件。這只有支援物件長度為 1、2、4 或 8 位元組的陣列，其他型別的值會導致 `RuntimeError`。這在從機器讀取位元順序不同的檔案時很有用。

  count(x)

    回傳 x 在陣列中出現了幾次。

  extend(iterable)

    從 iterable 中新增元素到陣列的尾端，如果 iterable 是另一個陣列，它必須有完全相同的 type code，如果不同會導致 `TypeError`。如果 iterable 不是一個陣列，它必須可以被疊代 (iterable) 且其中的元素必須是可以被加入陣列中的正確型別。

  frombytes(buffer)

    從 bytes-like object 中新增元素。讀取時會將其內容當作一個機器數值組成的陣列（就像從檔案中使用 `fromfile()` 方法讀出的資料）。

    在 3.2 版被加入: 將 `fromstring()` 更名為 `frombytes()`，使其更加清晰易懂。

  fromfile(f, n)

    從 file object f 讀取 n 個元素（作為機器數值），接著將這些元素加入陣列的最尾端。如果只有少於 n 個有效的元素會導致 `EOFError`，但有效的元素仍然會被加入陣列中。

  fromlist(list)

    從 list 中新增元素。這等價於 `for x in list: a.append(x)`，除了有型別錯誤產生時，陣列會保持原狀不會被更改。

  fromunicode(s)

    用給定的 Unicode 字串擴展這個陣列。陣列的 type code 必須是 `u` 或 `'w'`；其他的型別會導致 `ValueError` 被引發。使用 `array.frombytes(unicodestring.encode(enc))` 來新增 Unicode 資料到一個其他型別的陣列。

  index(x[, start[, stop]])

    回傳 i 的最小數值，使得 i 成為陣列之中第一次出現 x 的索引。選擇性的引數 start 及 stop 則可以被用來在指定的陣列空間中搜尋 x。如果 x 不存在將導致 `ValueError`。

    在 3.10 版的變更: 新增選擇性的參數 start 及 stop。

  insert(i, x)

    在位置 i 之前插入一個元素 x。負數的索引值會從陣列尾端開始數。

  pop([i])

    移除並回傳陣列索引值 i 的元素。選擇性的引數 i 預設為 `-1`，所以預設會刪除並回傳最後一個元素。

  remove(x)

    從陣列中刪除第一個出現的 x。

  clear()

    從陣列中刪除所有元素。

    在 3.13 版被加入.

  reverse()

    反轉陣列中元素的順序。

  tobytes()

    將陣列轉為另一個機器數值組成的陣列並回傳它的位元組表示（跟用 `tofile()` 方法寫入檔案時的位元序列相同）。

    在 3.2 版被加入: 為了明確性，過去的 `tostring()` 已更名為 `tobytes()`。

  tofile(f)

    將所有元素（作為機器數值）寫入 file object f。

  tolist()

    不更改元素，將陣列轉為一般的 list。

  tounicode()

    將陣列轉為一個 Unicode 字串。陣列的型別必須為 `u` 或 `'w'`；其他型別的陣列會引發 `ValueError`。請使用 `array.tobytes().decode(enc)` 來為其他型別的陣列轉為 Unicode 字串。

陣列物件的字串表示形式為 `array(typecode, initializer)`。若為空陣列則參數 initializer 被省略，若 typecode 是 `'u'` 或 `'w'` 將被表示為 Unicode 字串，其他情況則被表示為由數字組成的 list。只要 `array` class（類別）透過 `from array import array` 的方式引入，便能確保該字串表示能透過 `eval()` 轉換回一個擁有相同型別及數值的陣列。如果它包含相應的浮點值，`inf` 和 `nan` 也必須被定義。範例：

    array('l')
    array('w', 'hello \u2641')
    array('l', [1, 2, 3, 4, 5])
    array('d', [1.0, 2.0, 3.14, -inf, nan])

也參考

`struct` 模組

  將包含不同資料類型的二進位資料包裝與解開包裝。

NumPy

  NumPy 套件定義了另一個陣列型別