Ahora vamos a adentrarnos en los tipos de datos bytes (bytes) y bytearray (bytearray) en Python. Estos tipos se utilizan para representar secuencias de bytes, que son números enteros en el rango de 0 a 255. Son fundamentales para trabajar con datos binarios, como archivos de imagen, audio, video, protocolos de red, etc.

Bytes (bytes):

• Los objetos bytes son inmutables, al igual que las cadenas (str). Una vez que se crea un objeto bytes, su contenido no se puede modificar.

• Se utilizan para representar datos binarios estáticos.

• Se pueden crear de varias maneras:

  1. Usando un literal b'': Se prefija una cadena literal con b. Los caracteres dentro deben ser ASCII o secuencias de escape válidas para bytes (por ejemplo, \xNN para un byte hexadecimal).

     Python

      

     datos_ascii = b'Hola'
     datos_hexadecimal = b'\x48\x65\x6c\x6c\x6f'  # Equivalente a 'Hola' en hexadecimal
     datos_con_escape = b'Python\n'
     # datos_unicode = b'你好'  # Esto generará un error, solo ASCII es directamente soportado
     

  2. Usando la función bytes(): Puede crear un objeto bytes a partir de:

     • Un iterable de enteros (donde cada entero está en el rango de 0 a 255).
     • Una cadena junto con una codificación (por ejemplo, 'utf-8').
     • Un objeto buffer (como un bytearray).
     Python

      

     lista_enteros = [72, 101, 108, 108, 111]
     datos_desde_lista = bytes(lista_enteros)  # b'Hello'
     
     cadena_utf8 = "你好"
     datos_desde_cadena = bytes(cadena_utf8, 'utf-8')
     print(datos_desde_cadena)  # b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'
     
     byte_array = bytearray([80, 121, 116, 104, 111, 110])
     datos_desde_bytearray = bytes(byte_array)  # b'Python'
     

Bytearray (bytearray):

• Los objetos bytearray son mutables, a diferencia de los objetos bytes. Puedes modificar su contenido después de la creación.

• Se utilizan para representar datos binarios que necesitan ser manipulados.

• Se pueden crear de manera similar a bytes:

  1. Usando la función bytearray(): Puede crear un objeto bytearray a partir de:

     • Un iterable de enteros (0-255).
     • Una cadena junto con una codificación.
     • Un objeto buffer (como bytes).
     Python

      

     lista_enteros_mutable = [80, 121, 116, 104, 111, 110]
     datos_mutable = bytearray(lista_enteros_mutable)  # bytearray(b'Python')
     
     cadena_utf8_mutable = "世界"
     datos_mutable_desde_cadena = bytearray(cadena_utf8_mutable, 'utf-8')
     print(datos_mutable_desde_cadena)  # bytearray(b'\xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c')
     
     datos_inmutables = bytes([77, 97, 110, 103, 111])
     datos_mutable_desde_bytes = bytearray(datos_inmutables)  # bytearray(b'Mango')
     

Operaciones Comunes con bytes y bytearray:

Ambos tipos comparten muchas operaciones similares a las de las cadenas y las listas:

• Indexación: Se puede acceder a bytes individuales utilizando índices (devuelven un entero en el rango 0-255).

  Python

   

  datos = b'Hola'
  primer_byte = datos[0]  # 72 (el valor ASCII de 'H')
  
  datos_mutable = bytearray(b'Mundo')
  primer_byte_mutable = datos_mutable[0]  # 77
  datos_mutable[0] = 87  # Modificar el byte en el índice 0
  print(datos_mutable)  # bytearray(b'Wundo')
  

• Slicing: Se pueden obtener sub-secuencias de bytes o bytearrays. El resultado de un slice en bytes es un nuevo objeto bytes, y en bytearray es un nuevo objeto bytearray.

  Python

   

  datos = b'Python'
  sub_bytes = datos[2:5]  # b'tho'
  
  datos_mutable = bytearray(b'Ejemplo')
  sub_bytearray = datos_mutable[1:4]  # bytearray(b'jem')
  

• Concatenación (+): Se pueden concatenar objetos bytes con otros objetos bytes, y objetos bytearray con otros objetos bytearray. El resultado es un nuevo objeto del mismo tipo.

  Python

   

  parte1 = b'Hola, '
  parte2 = b'mundo!'
  mensaje_bytes = parte1 + parte2  # b'Hola, mundo!'
  
  parte1_mutable = bytearray(b'Byte')
  parte2_mutable = bytearray(b'array')
  mensaje_mutable = parte1_mutable + parte2_mutable  # bytearray(b'Bytearray')
  

• Repetición (*): Se pueden repetir objetos bytes y bytearray.

  Python

   

  patron_bytes = b'\x00' * 5  # b'\x00\x00\x00\x00\x00'
  patron_mutable = bytearray(b'\xff') * 3  # bytearray(b'\xff\xff\xff')
  

Métodos Específicos de bytearray (además de los similares a bytes):

Como bytearray es mutable, tiene métodos para modificar su contenido:

• .append(byte): Añade un solo byte (entero entre 0 y 255) al final.
• .extend(iterable): Añade bytes de un iterable (enteros 0-255) al final.
• .insert(i, byte): Inserta un byte en un índice dado.
• .pop(i=-1): Elimina y devuelve el byte en el índice i (por defecto, el último).
• .remove(byte): Elimina la primera ocurrencia del byte especificado.
• .clear(): Elimina todos los bytes.
• .reverse(): Invierte el orden de los bytes in-place.
• .copy(): Devuelve una copia superficial del bytearray.

Cuándo usar bytes y bytearray:

• Utiliza bytes cuando necesites representar datos binarios que no deben ser modificados, como datos leídos de un archivo en modo binario, constantes binarias o datos transmitidos a través de la red.
• Utiliza bytearray cuando necesites manipular datos binarios directamente, como construir o modificar paquetes de red, procesar archivos binarios byte a byte o implementar algoritmos que operan a nivel de byte.

Relación con Cadenas (str):

Es importante recordar que bytes y str son tipos distintos en Python 3. No se pueden mezclar directamente en muchas operaciones. Para convertir entre ellos, necesitas especificar una codificación (por ejemplo, 'utf-8', 'latin-1').

cadena = "Texto en español"
bytes_utf8 = cadena.encode('utf-8')  # Convertir str a bytes usando UTF-8
print(bytes_utf8)  # b'Texto en espa\xc3\xb1ol'

cadena_de_vuelta = bytes_utf8.decode('utf-8')  # Convertir bytes a str usando UTF-8
print(cadena_de_vuelta)  # Texto en español

Comprender bytes y bytearray es crucial para trabajar con datos binarios en Python, lo cual es una parte fundamental de muchas áreas de la informática.