《Fluent|《Fluent Python》---一个关于memoryview例子的理解过程《FluentPython》---一个关于memo

近日，在阅读《Fluent Python》的第2.9.2节时，有一个关于内存视图的例子，当时看的一知半解，后来查了一些资料，现在总结一下，以备后续查询；

示例复述

添加了一些额外的代码，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是一个signed short int类型的数组；
memv是使用上述数组创建的一个memoryview，即内存视图，它使memv能够共享nembers数组的内存，但不需要复制里面的内容，这使得memv也能够访问和操作numbers数组的元素；memv[0] # -2也就可以理解了。
memv.cast('B')把memv转换成一个unsigned char int的新memoryview，并返回给memv_oct。
memv_oct.tolist()的元素比原始数组多了一倍：
- signed short int在内存中是以2个字节存储，而unsigned char int在内存中则是1个字节存储。
- memv.tolist()和numbers的内容还是一样的，所以memoryview只是换个角度看同一个事物，即所谓的横看成岭侧成峰，远近高低各不同
- 至此，我有一个不理解的地方：为什么signed short int类型的-2转换成unsigned char int类型时，变成254 255？
memv_oct[5] = 4将signed short int类型的0的高字节赋值成4；在二进制的层面下看，即0000 0000 0000 0000转换成了0000 0000 0010 0000，也就是，即1024；
同时，我们也可以看到memv.tolist()也随着numbers改变了。更能说明memoryview只是对同一块数据的进行不同形式的表达；

解惑

【《Fluent|《Fluent Python》---一个关于memoryview例子的理解过程】正整数的情况可以理解，负整数的情况就理解不了，这说明正负整数在内存中的存储形式是不一样的。有了方向我们就直接搜一下吧。

signed short int类型的原码最高位表示正负，0代表正数，1代表负数。
它们内存中是以补码的形式存储的，其中正数的补码和原码相同；负数的补码，是其原码除符号位（即最高位）外，其余全部取反，再加1；
signed short int类型的-2，其原码为0100 0000 0000 0001，除符号位取反，为1011 1111 1111 1111，再加1，为0111 1111 1111 1111。当以unsigned char int类型读出来的时候，就成了254 255了；-1亦是同理，即255 255；