将bytearray转换为bytes是否会产生拷贝？

Question

将可变类型 bytearray 转换为不可变类型 bytes 是否会产生复制？是否与此相关的成本，还是解释器只是将其视为不可变字节序列，就像在 C++ 中将 char* 强制转换为 const char* const 一样？

ba = bytearray()
ba.extend("some big long string".encode('utf-8'))

# Is this conversion free or expensive?
write_bytes(bytes(ba))

在Python 3中，bytes是其自己的类型，在Python 2.7中，bytes只是str的别名，这两者有区别吗？

- JDS

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所有操作都涉及某些成本。你可以查看源代码，也可以使用时序测试来判断时间是否随问题规模呈线性增长（如果进行了复制，则会出现这种情况）。 - John Coleman

我相当确定将bytearray转换为bytes会产生一份拷贝。这是因为如果新的bytes指向与bytearray相同的后备数组，那么它就不是真正不变的。 - Nayuki

注意，如果你希望在不复制数据的情况下查看bytearray的内容，你可以使用memoryview来实现。但需要注意的是，对于bytearray数据的修改将会改变memoryview中的数据，并且只要存在导出的缓冲区（其中memoryview是Python代码中创建的最常见类型），bytearray就无法调整大小（无法使用append、pop、重新分配切片等）。 - ShadowRanger

在Python 2中，您还可以使用buffer()将bytearray转换为只读缓冲区，而无需执行复制操作。 - pallgeuer

Answer 1

新的bytes对象被创建，bytesarray和新的bytes对象之间不共享缓冲区，无论是在Python 2还是3中都是如此。

由于bytesarray对象仍可能被引用并改变值，因此不能共享它。

有关详细信息，请参见bytesobject.c源代码。在那里，使用缓冲协议来创建数据的副本（通过PyBuffer_ToContiguous()）。

- Martijn Pieters

Answer 2

Martjin说得对。我只是想通过cpython源代码来支持那个答案。

查看这里的bytes源代码，首先调用bytes_new，它将调用PyBytes_FromObject，后者将调用_PyBytes_FromBuffer，创建一个新的bytes对象并调用PyBuffer_ToContiguous（定义在这里），该函数调用buffer_to_contiguous，这是一个内存复制函数。该函数的注释如下：

将src复制到连续表示中。order是'C'、'F'（Fortran）或'A'（任意）之一。假设：src具有PyBUF_FULL信息，src->ndim >= 1，len(mem) == src->len。

因此，通过bytearray参数调用bytes将会复制数据。

- NighttimeDriver50000