為什麼 Bytes(n) 在 Python 中產生零而不是整數表示？

解鎖 bytes(n) 的神秘行為

在 Python 3 中建構 bytes 物件時，可能會遇到意想不到的結果。 bytes(n) 不是取得整數的二進位表示，而是產生 n 個零位元組的字串。這種困惑讓許多人感到困惑，讓他們必須求助於外部資源來尋求答案。

Python 問題追蹤器揭示了這種行為的起源。開發人員對文件中缺乏指示以及 bytes(int) 傳回零的意外後果表示擔憂。

bytes(n)：解開謎團

為了理解 bytes(n) 行為背後的基本原理，讓我們深入研究它的底層實現。在Python 3.2及更高版本中，bytes(n)函數分配包含n個零位元組的記憶體區塊。這種機制在 Python 的垃圾收集過程中具有特定的用途，該過程依賴大型的、連續的記憶體區塊來進行高效的清理。

雖然這種最佳化有利於 Python 記憶體管理的整體效能，但它的代價是對位元組（n）的直觀理解。它的行為偏離了創建整數的二進位表示的期望。

尋找替代解決方案

為了克服這個限制，Python 開發者在 Python 3.2 中引入了 to_bytes 函數以及更高版本。與 bytes(n) 不同，to_bytes 允許使用者方便地將整數轉換為位元組，同時指定所需的位元組數、位元組順序，甚至帶符號的表示。

例如，建立2 位元組大端位元組序整數1024 的表示，可以使用：

(1024).to_bytes(2, byteorder='big')

這將產生以下結果：

b'\x04\x00'

自訂整數編碼

Python也提供了用於將整數與位元組相互轉換的實用函數，並對編碼過程進行全面控制。這些函數 int_to_bytes 和 int_from_bytes 提供了一種可自訂的方法，用於將整數作為位元組序列進行操作。

透過利用 to_bytes 和自訂編碼函數的功能，開發人員可以實現對二進位形式的整數的精確處理，從而滿足不同的需求應用範圍和相容性要求。

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