近日，在閱讀《Fluent Python》的第2.9.2節時，有一個關于內存視圖的例子，當時看的一知半解，后來查了一些資料，現在總結一下，以備后續查詢；

示例復述

添加了一些額外的代碼，便于更好理解 memoryview

          
            >>> import array
>>> numbers = array.array('h', [-2, -1, 0, 1, 2])
>>> memv = memoryview(numbers)
>>> len(memv)
5
>>> memv[0]
-2
>>> memv_oct = memv.cast('B')
>>> memv_oct

            
              
>>> memv_oct.tolist()
[254, 255, 255, 255, 0, 0, 1, 0, 2, 0]
>>> memv.tolist()
[-2, -1, 0, 1, 2]
>>> memv_oct[5] = 4
>>> numbers
array('h', [-2, -1, 1024, 1, 2])
>>> memv.tolist()
[-2, -1, 1024, 1, 2]
>>> memv_oct.tolist()
[254, 255, 255, 255, 0, 4, 1, 0, 2, 0]
            
          
        

我的理解和疑惑

• nembers 是一個 signed short int 類型的數組；
• memv 是使用上述數組創建的一個memoryview，即 內存視圖 ，它使 memv 能夠共享 nembers 數組的內存，但不需要復制里面的內容，這使得 memv 也能夠訪問和操作 numbers 數組的元素； memv[0] # -2 也就可以理解了。
• memv.cast('B') 把 memv 轉換成一個 unsigned char int 的新 memoryview ，并返回給 memv_oct 。
• memv_oct.tolist() 的元素比原始數組多了一倍：
  • signed short int在內存中是以2個字節存儲，而 unsigned char int 在內存中則是1個字節存儲。
  • memv.tolist() 和 numbers 的內容還是一樣的，所以 memoryview 只是換個角度看同一個事物，即所謂的 橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同
  • 至此，我有一個不理解的地方：為什么 signed short int 類型的 -2 轉換成 unsigned char int 類型時，變成 254 255 ？
• memv_oct[5] = 4 將 signed short int 類型的 0 的高字節賦值成 4 ；在二進制的層面下看，即 0000 0000 0000 0000 轉換成了 0000 0000 0010 0000 ，十進制也就是1024；
• 同時，我們也可以看到 memv.tolist() 也隨著 numbers 改變了。更能說明 memoryview 只是對同一塊數據的進行不同形式的表達；

解惑

正整數的情況可以理解，負整數的情況就理解不了，這說明正負整數在內存中的存儲形式是不一樣的。有了方向我們就直接搜一下吧。

• signed short int 類型的 原碼 最高位表示正負， 0 代表正數， 1 代表負數。
• 它們內存中是以補碼的形式存儲的，其中正數的補碼和原碼相同；負數的補碼，是其原碼除符號位（即最高位）外，其余全部取反，再加1；
• signed short int 類型的 -2 ，其原碼為 0100 0000 0000 0001 ，除符號位取反，為 1011 1111 1111 1111 ，再加1，為 0111 1111 1111 1111 。當以 unsigned char int 類型讀出來的時候，就成了 254 255 了； -1 亦是同理，即 255 255 ；

總結

其實這都是《計算機組成原理》的基本知識，只是當我們習慣了使用一些高級編程語言的時候，對于這些底層的東西就不那么敏感了。