バイナリファイルを読み取り、各バイトをループする


回答:


387

Python 2.4およびそれ以前

f = open("myfile", "rb")
try:
    byte = f.read(1)
    while byte != "":
        # Do stuff with byte.
        byte = f.read(1)
finally:
    f.close()

Python 2.5〜2.7

with open("myfile", "rb") as f:
    byte = f.read(1)
    while byte != "":
        # Do stuff with byte.
        byte = f.read(1)

withステートメントは、2.5より前のバージョンのPythonでは使用できないことに注意してください。v 2.5で使用するには、インポートする必要があります。

from __future__ import with_statement

2.6では、これは必要ありません。

Python 3

Python 3では少し異なります。バイトモードのストリームから生の文字を取得するのではなく、バイトオブジェクトを取得するため、条件を変更する必要があります。

with open("myfile", "rb") as f:
    byte = f.read(1)
    while byte != b"":
        # Do stuff with byte.
        byte = f.read(1)

または、benhoytが言うように、等しくないことをスキップして、b""評価がfalse であるという事実を利用します。これにより、コードは変更なしで2.6と3.xの間で互換性があります。また、バイトモードからテキストまたはその逆に移行した場合でも、条件を変更する必要がなくなります。

with open("myfile", "rb") as f:
    byte = f.read(1)
    while byte:
        # Do stuff with byte.
        byte = f.read(1)

Python 3.8

今から:=演算子のおかげで、上記のコードはより短い方法で書くことができます。

with open("myfile", "rb") as f:
    while (byte := f.read(1)):
        # Do stuff with byte.

40
ファイルをバイト単位で読み取ることは、パフォーマンスの悪夢です。これはpythonで利用できる最良のソリューションにはなりません。このコードは注意して使用する必要があります。
usr

7
@usr:ファイルオブジェクトは内部的にバッファリングされますが、それでも要求されたものです。すべてのスクリプトが最適なパフォーマンスを必要とするわけではありません。
Skurmedel

4
@mezhaka:それで、read(1)からread(bufsize)に変更し、whileループでfor-inを実行します...例はまだ残っています。
Skurmedel

3
@usr:パフォーマンスの違いは、私が試したコードでは 200倍にもなることがあります
jfs 2013年

2
@usr-処理するバイト数によって異なります。それらが十分に少ない場合、パフォーマンスが「悪い」が簡単に理解できるコードがはるかに優先される可能性があります。CPUサイクルの無駄は、コードを保守するときに「リーダーCPUサイクル」を節約することで補われます。
IllvilJa

172

このジェネレーターは、ファイルからバイトを生成し、チャンクでファイルを読み取ります。

def bytes_from_file(filename, chunksize=8192):
    with open(filename, "rb") as f:
        while True:
            chunk = f.read(chunksize)
            if chunk:
                for b in chunk:
                    yield b
            else:
                break

# example:
for b in bytes_from_file('filename'):
    do_stuff_with(b)

イテレータジェネレータについては、Pythonのドキュメントをご覧ください。


3
@codeapeちょうど私が探しているもの。しかし、どのようにチャンクサイズを決定しますか?任意の値にできますか?
swdev 14

3
@swdev:この例では、8192 バイトのチャンクサイズを使用しています。file.read()関数のパラメーターは、サイズ、つまり読み取るバイト数を指定するだけです。codeapeが選択しました8192 Byte = 8 kB(実際にはそうですKiBが、それほど一般的には知られていません)。値は「完全に」ランダムですが、8 kBが適切な値のようです。メモリが浪費されず、Skurmedelによる承認済みの回答のように、「読み取り」操作が多すぎません...
mozzbozz

3
ファイルシステムはすでにデータのチャンクをバッファリングしているため、このコードは冗長です。一度に1バイトずつ読み取ることをお勧めします。
スターク

17
すでに受け入れられている回答よりも高速ですが、最も内側のfor b in chunk:ループ全体をに置き換えることで、さらに20〜25%スピードアップできますyield from chunk。この形式のyieldはPython 3.3で追加されました(Yield Expressionsを参照)。
martineau 2016

3
うーん、ありそうにない、リンク?
codeape

54

ファイルが大きすぎず、メモリに保持することが問題である場合:

with open("filename", "rb") as f:
    bytes_read = f.read()
for b in bytes_read:
    process_byte(b)

ここで、process_byteは、渡されたバイトに対して実行する操作を表します。

一度にチャンクを処理する場合:

with open("filename", "rb") as f:
    bytes_read = f.read(CHUNKSIZE)
    while bytes_read:
        for b in bytes_read:
            process_byte(b)
        bytes_read = f.read(CHUNKSIZE)

このwithステートメントはPython 2.5以降で使用できます。


1
私が投稿したばかりのベンチマークに興味があるかもしれません。
martineau

37

ファイルを読み取るには、一度に1バイトずつ(バッファリングを無視して)、2つの引数のiter(callable, sentinel)組み込み関数を使用できます。

with open(filename, 'rb') as file:
    for byte in iter(lambda: file.read(1), b''):
        # Do stuff with byte

file.read(1)何も返さなくなるまでb''(空のバイト文字列)呼び出します。大きなファイルの場合、メモリが無制限に大きくなることはありません。に渡しbuffering=0open()、バッファリングを無効にすることができます。これにより、反復ごとに1バイトのみが読み取られることが保証されます(低速)。

with-statementはファイルを自動的に閉じます—下のコードで例外が発生した場合も含まれます。

デフォルトでは内部バッファリングが存在しますが、一度に1バイトを処理することは依然として非効率的です。たとえば、指定されたblackhole.pyすべてを食べるユーティリティは次のとおりです。

#!/usr/bin/env python3
"""Discard all input. `cat > /dev/null` analog."""
import sys
from functools import partial
from collections import deque

chunksize = int(sys.argv[1]) if len(sys.argv) > 1 else (1 << 15)
deque(iter(partial(sys.stdin.detach().read, chunksize), b''), maxlen=0)

例:

$ dd if=/dev/zero bs=1M count=1000 | python3 blackhole.py

これは、プロセス〜1.5ギガバイト/秒のchunksize == 32768私のマシンだけに〜7.5メガバイト/秒chunksize == 1。つまり、一度に1バイトを読み取るのは200倍遅くなります。一度に複数のバイトを使用するように処理を書き換えることができ、パフォーマンスが必要な場合は、この点を考慮してください。

mmapファイルをbytearrayとファイルオブジェクトとして同時に扱うことができます。両方のインターフェイスにアクセスする必要がある場合は、メモリにファイル全体をロードする代わりに使用できます。特に、プレーンforループを使用するだけで、メモリマップトファイルに対して一度に1バイトを反復できます。

from mmap import ACCESS_READ, mmap

with open(filename, 'rb', 0) as f, mmap(f.fileno(), 0, access=ACCESS_READ) as s:
    for byte in s: # length is equal to the current file size
        # Do stuff with byte

mmapスライス表記をサポートします。たとえば、ファイルの位置から始まるバイトをmm[i:i+len]返しlenますi。コンテキストマネージャプロトコルは、Python 3.2以前ではサポートされていません。mm.close()この場合、明示的に呼び出す必要があります。を使用して各バイトを反復処理すると、mmapよりも多くのメモリが消費されますがfile.read(1)mmap桁違いに高速です。


最後の例は非常に興味深いものでした。残念ながら、同等のnumpyメモリマップ(バイト)配列はありません。
martineau

1
@martineauがありnumpy.memmap()、一度に1バイトのデータを取得できます(ctypes.data)。numpy配列は、メモリ内のblob +メタデータに過ぎないと考えることができます。
jfs 2018

jfs:ありがとう、すばらしいニュースです!それが存在するようなものを知りませんでした。正解です、ところで。
martineau

25

Pythonでバイナリファイルを読み取り、各バイトをループする

Python 3.5の新機能はpathlibモジュールです。このモジュールには、ファイルをバイトとして読み取るための便利なメソッドがあり、バイトを反復処理することができます。私はこれを(迅速で汚い場合は)まともな答えだと考えています:

import pathlib

for byte in pathlib.Path(path).read_bytes():
    print(byte)

これが言及する唯一の答えであることは興味深いpathlib

Python 2では、おそらくこれを行うでしょう(Vinay Sajipも示唆しています):

with open(path, 'b') as file:
    for byte in file.read():
        print(byte)

ファイルが大きすぎてメモリ内で反復できない場合は、慣用的にitercallable, sentinel署名付きの関数を使用して、チャンクを作成します-Python 2バージョン:

with open(path, 'b') as file:
    callable = lambda: file.read(1024)
    sentinel = bytes() # or b''
    for chunk in iter(callable, sentinel): 
        for byte in chunk:
            print(byte)

(他のいくつかの回答ではこれについて言及していますが、実用的な読み取りサイズを提供する回答はほとんどありません。)

大きなファイルまたはバッファリングされた/インタラクティブな読み取りのベストプラクティス

Python 3.5以降の標準ライブラリの慣用的な使用を含め、これを行う関数を作成してみましょう。

from pathlib import Path
from functools import partial
from io import DEFAULT_BUFFER_SIZE

def file_byte_iterator(path):
    """given a path, return an iterator over the file
    that lazily loads the file
    """
    path = Path(path)
    with path.open('rb') as file:
        reader = partial(file.read1, DEFAULT_BUFFER_SIZE)
        file_iterator = iter(reader, bytes())
        for chunk in file_iterator:
            yield from chunk

を使用することに注意してくださいfile.read1file.read要求されたすべてのバイトを取得するまでブロックしますEOFfile.read1ブロックを回避することができます。これにより、より早く戻ることができます。他の回答もこれについて言及していません。

ベストプラクティスの使用方法のデモ:

メガバイト(実際にはメビバイト)の疑似ランダムデータを含むファイルを作成してみましょう。

import random
import pathlib
path = 'pseudorandom_bytes'
pathobj = pathlib.Path(path)

pathobj.write_bytes(
  bytes(random.randint(0, 255) for _ in range(2**20)))

今度はそれを繰り返して、メモリに具体化しましょう:

>>> l = list(file_byte_iterator(path))
>>> len(l)
1048576

たとえば、最後の100バイトと最初の100バイトなど、データの任意の部分を検査できます。

>>> l[-100:]
[208, 5, 156, 186, 58, 107, 24, 12, 75, 15, 1, 252, 216, 183, 235, 6, 136, 50, 222, 218, 7, 65, 234, 129, 240, 195, 165, 215, 245, 201, 222, 95, 87, 71, 232, 235, 36, 224, 190, 185, 12, 40, 131, 54, 79, 93, 210, 6, 154, 184, 82, 222, 80, 141, 117, 110, 254, 82, 29, 166, 91, 42, 232, 72, 231, 235, 33, 180, 238, 29, 61, 250, 38, 86, 120, 38, 49, 141, 17, 190, 191, 107, 95, 223, 222, 162, 116, 153, 232, 85, 100, 97, 41, 61, 219, 233, 237, 55, 246, 181]
>>> l[:100]
[28, 172, 79, 126, 36, 99, 103, 191, 146, 225, 24, 48, 113, 187, 48, 185, 31, 142, 216, 187, 27, 146, 215, 61, 111, 218, 171, 4, 160, 250, 110, 51, 128, 106, 3, 10, 116, 123, 128, 31, 73, 152, 58, 49, 184, 223, 17, 176, 166, 195, 6, 35, 206, 206, 39, 231, 89, 249, 21, 112, 168, 4, 88, 169, 215, 132, 255, 168, 129, 127, 60, 252, 244, 160, 80, 155, 246, 147, 234, 227, 157, 137, 101, 84, 115, 103, 77, 44, 84, 134, 140, 77, 224, 176, 242, 254, 171, 115, 193, 29]

バイナリファイルの行ごとに反復しないでください

次のことは行わないでください。これにより、改行文字に到達するまで任意のサイズのチャンクが引き出されます。チャンクが小さすぎる場合は遅すぎ、場合によっては大きすぎる可能性もあります。

    with open(path, 'rb') as file:
        for chunk in file: # text newline iteration - not for bytes
            yield from chunk

上記は、'b'フラグなしで開く必要がある意味的に人間が読めるテキストファイル(プレーンテキスト、コード、マークアップ、マークダウンなど、本質的にASCII、UTF、ラテン文字などのエンコードされたもの)にのみ適しています。


2
これはとても良いです...これをやってくれてありがとう 2年前の答えに戻るのは必ずしも楽しいことではないことは知っていますが、あなたがそれを行ってくれたことに感謝します。私は特に「行ごとに反復しないでください」という小見出しが好きです:-)
フローリス

1
こんにちはアーロン、path = Path(path), with path.open('rb') as file:代わりに組み込みのopen関数を使用する代わりに使用することを選択した理由はありますか?どちらも同じことを正しく行いますか?
ジョシュアヨナサン

1
@JoshuaYonathan Pathパスを処理する非常に便利な新しい方法であるため、オブジェクトを使用します。文字列を慎重に選択された「適切な」関数に渡す代わりに、パスオブジェクトのメソッドを呼び出すだけです。これは、本質的に、パス文字列であるものに必要なほとんどの重要な機能を含んでいます。検査可能なIDEを使用すると、オートコンプリートもより簡単に取得できます。openビルトインでも同じことができますが、プログラマーがPathオブジェクトを代わりに使用するためのプログラムを作成する場合、多くの利点があります。
アーロンホール

1
関数を使用して言及した最後の方法file_byte_iteratorは、このページで試したすべての方法よりもはるかに高速です。どうぞよろしくお願いいたします。
リックM.

@RickM:私が投稿したばかりのベンチマークに興味があるかもしれません。
martineau

19

chrispy、Skurmedel、Ben Hoyt、Peter Hansenのすばらしい点をすべてまとめると、バイナリファイルを一度に1バイトずつ処理するには、これが最適なソリューションです。

with open("myfile", "rb") as f:
    while True:
        byte = f.read(1)
        if not byte:
            break
        do_stuff_with(ord(byte))

Pythonバージョン2.6以降の場合:

  • 内部でPythonバッファ-チャンクを読み取る必要なし
  • 乾燥原理-読み取り行を繰り返さない
  • withステートメントは、クリーンなファイルのクローズを保証します
  • 'byte'は、バイトがない場合(バイトがゼロでない場合)、falseと評価されます

または速度を向上させるためにJF Sebastiansソリューションを使用する

from functools import partial

with open(filename, 'rb') as file:
    for byte in iter(partial(file.read, 1), b''):
        # Do stuff with byte

または、codeapeで示されているようなジェネレーター関数として使用する場合:

def bytes_from_file(filename):
    with open(filename, "rb") as f:
        while True:
            byte = f.read(1)
            if not byte:
                break
            yield(ord(byte))

# example:
for b in bytes_from_file('filename'):
    do_stuff_with(b)

2
リンクされた答えが言うように、読み取りがバッファリングされている場合でも、一度に1バイトずつの読み取り/処理はPythonでは依然として低速です。リンクされた回答の例のように一度に数バイトを処理できれば、パフォーマンスを大幅に改善できます:1.5GB /秒vs 7.5MB /秒。
jfs

6

Python 3は、すべてのファイルを一度に読み取ります。

with open("filename", "rb") as binary_file:
    # Read the whole file at once
    data = binary_file.read()
    print(data)

data変数を使用して、好きなように反復できます。


6

上記すべてを試し、@ Aaron Hallからの回答を使用した後、Window 10、8 Gb RAM、Python 3.5 32ビットを実行しているコンピューターで〜90 Mbファイルのメモリエラーが発生しました。使用するよう同僚から勧められましたnumpy代わりよう、それは不思議に機能します。

(テストした)バイナリファイル全体を読み込むのが最も速いのは次のとおりです。

import numpy as np

file = "binary_file.bin"
data = np.fromfile(file, 'u1')

参照

これまでのところ、他のどの方法よりも高速に群がります。それが誰かを助けることを願っています!


3
いいですが、異なるデータ型を含むバイナリファイルでは使用できません。
Nirmal

@Nirmal:リーチバイトのループについての質問です。そのため、さまざまなデータ型についてのコメントに関連性​​があるかどうかは明確ではありません。
martineau

1
Rick:コードは他のコードとまったく同じことを行っていません。つまり、各バイトでループしています。それがそれに追加された場合、少なくとも私のベンチマークの結果によると、他の大多数よりも速くはありません。実際、遅いアプローチの1つであるように見えます。各バイトに対して行われた処理(それが何であれ)がを介して実行できる処理である場合、numpy価値があるかもしれません。
martineau

@martineauコメントありがとうございます。はい、質問はすべてのバイトをループし、すべてを一度にロードするだけではないことを理解していますが、この質問には、すべてのコンテンツを読み取ることを示す他の回答もあり、それゆえ私の答え
Rick M.

4

読み取るバイナリデータが多い場合は、構造体モジュールを検討することをお勧めします。「CとPythonの間の型」の変換として記載されていますが、バイトはバイトであり、C型として作成されたかどうかは関係ありません。たとえば、バイナリデータに2つの2バイト整数と1つの4バイト整数が含まれている場合、次のように読み取ることができます(structドキュメントからの例)。

>>> struct.unpack('hhl', b'\x00\x01\x00\x02\x00\x00\x00\x03')
(1, 2, 3)

これは、ファイルのコンテンツを明示的にループするよりも便利、高速、またはその両方である場合があります。


4

この投稿自体は、質問に対する直接の回答ではありません。代わりに、この質問に投稿されている多くの回答(および、より新しいバージョンのPythonに追加された新機能を利用するためのバリエーション)を比較するために使用できる、データ駆動型の拡張可能なベンチマークです。最高のパフォーマンスを持つものを決定するのに役立ちます。

いくつかのケースでは、参照されている回答のコードを変更して、ベンチマークフレームワークと互換性があるようにしています。

最初に、Python 2および3の現在の最新バージョンの結果を示します。

Fastest to slowest execution speeds with 32-bit Python 2.7.16
  numpy version 1.16.5
  Test file size: 1,024 KiB
  100 executions, best of 3 repetitions

1                  Tcll (array.array) :   3.8943 secs, rel speed   1.00x,   0.00% slower (262.95 KiB/sec)
2  Vinay Sajip (read all into memory) :   4.1164 secs, rel speed   1.06x,   5.71% slower (248.76 KiB/sec)
3            codeape + iter + partial :   4.1616 secs, rel speed   1.07x,   6.87% slower (246.06 KiB/sec)
4                             codeape :   4.1889 secs, rel speed   1.08x,   7.57% slower (244.46 KiB/sec)
5               Vinay Sajip (chunked) :   4.1977 secs, rel speed   1.08x,   7.79% slower (243.94 KiB/sec)
6           Aaron Hall (Py 2 version) :   4.2417 secs, rel speed   1.09x,   8.92% slower (241.41 KiB/sec)
7                     gerrit (struct) :   4.2561 secs, rel speed   1.09x,   9.29% slower (240.59 KiB/sec)
8                     Rick M. (numpy) :   8.1398 secs, rel speed   2.09x, 109.02% slower (125.80 KiB/sec)
9                           Skurmedel :  31.3264 secs, rel speed   8.04x, 704.42% slower ( 32.69 KiB/sec)

Benchmark runtime (min:sec) - 03:26

Fastest to slowest execution speeds with 32-bit Python 3.8.0
  numpy version 1.17.4
  Test file size: 1,024 KiB
  100 executions, best of 3 repetitions

1  Vinay Sajip + "yield from" + "walrus operator" :   3.5235 secs, rel speed   1.00x,   0.00% slower (290.62 KiB/sec)
2                       Aaron Hall + "yield from" :   3.5284 secs, rel speed   1.00x,   0.14% slower (290.22 KiB/sec)
3         codeape + iter + partial + "yield from" :   3.5303 secs, rel speed   1.00x,   0.19% slower (290.06 KiB/sec)
4                      Vinay Sajip + "yield from" :   3.5312 secs, rel speed   1.00x,   0.22% slower (289.99 KiB/sec)
5      codeape + "yield from" + "walrus operator" :   3.5370 secs, rel speed   1.00x,   0.38% slower (289.51 KiB/sec)
6                          codeape + "yield from" :   3.5390 secs, rel speed   1.00x,   0.44% slower (289.35 KiB/sec)
7                                      jfs (mmap) :   4.0612 secs, rel speed   1.15x,  15.26% slower (252.14 KiB/sec)
8              Vinay Sajip (read all into memory) :   4.5948 secs, rel speed   1.30x,  30.40% slower (222.86 KiB/sec)
9                        codeape + iter + partial :   4.5994 secs, rel speed   1.31x,  30.54% slower (222.64 KiB/sec)
10                                        codeape :   4.5995 secs, rel speed   1.31x,  30.54% slower (222.63 KiB/sec)
11                          Vinay Sajip (chunked) :   4.6110 secs, rel speed   1.31x,  30.87% slower (222.08 KiB/sec)
12                      Aaron Hall (Py 2 version) :   4.6292 secs, rel speed   1.31x,  31.38% slower (221.20 KiB/sec)
13                             Tcll (array.array) :   4.8627 secs, rel speed   1.38x,  38.01% slower (210.58 KiB/sec)
14                                gerrit (struct) :   5.0816 secs, rel speed   1.44x,  44.22% slower (201.51 KiB/sec)
15                 Rick M. (numpy) + "yield from" :  11.8084 secs, rel speed   3.35x, 235.13% slower ( 86.72 KiB/sec)
16                                      Skurmedel :  11.8806 secs, rel speed   3.37x, 237.18% slower ( 86.19 KiB/sec)
17                                Rick M. (numpy) :  13.3860 secs, rel speed   3.80x, 279.91% slower ( 76.50 KiB/sec)

Benchmark runtime (min:sec) - 04:47

また、はるかに大きな10 MiBテストファイル(実行に約1時間かかりました)を使用して実行したところ、上記と同じパフォーマンス結果が得られました。

ベンチマークを行うために使用されるコードは次のとおりです。

from __future__ import print_function
import array
import atexit
from collections import deque, namedtuple
import io
from mmap import ACCESS_READ, mmap
import numpy as np
from operator import attrgetter
import os
import random
import struct
import sys
import tempfile
from textwrap import dedent
import time
import timeit
import traceback

try:
    xrange
except NameError:  # Python 3
    xrange = range


class KiB(int):
    """ KibiBytes - multiples of the byte units for quantities of information. """
    def __new__(self, value=0):
        return 1024*value


BIG_TEST_FILE = 1  # MiBs or 0 for a small file.
SML_TEST_FILE = KiB(64)
EXECUTIONS = 100  # Number of times each "algorithm" is executed per timing run.
TIMINGS = 3  # Number of timing runs.
CHUNK_SIZE = KiB(8)
if BIG_TEST_FILE:
    FILE_SIZE = KiB(1024) * BIG_TEST_FILE
else:
    FILE_SIZE = SML_TEST_FILE  # For quicker testing.

# Common setup for all algorithms -- prefixed to each algorithm's setup.
COMMON_SETUP = dedent("""
    # Make accessible in algorithms.
    from __main__ import array, deque, get_buffer_size, mmap, np, struct
    from __main__ import ACCESS_READ, CHUNK_SIZE, FILE_SIZE, TEMP_FILENAME
    from functools import partial
    try:
        xrange
    except NameError:  # Python 3
        xrange = range
""")


def get_buffer_size(path):
    """ Determine optimal buffer size for reading files. """
    st = os.stat(path)
    try:
        bufsize = st.st_blksize # Available on some Unix systems (like Linux)
    except AttributeError:
        bufsize = io.DEFAULT_BUFFER_SIZE
    return bufsize

# Utility primarily for use when embedding additional algorithms into benchmark.
VERIFY_NUM_READ = """
    # Verify generator reads correct number of bytes (assumes values are correct).
    bytes_read = sum(1 for _ in file_byte_iterator(TEMP_FILENAME))
    assert bytes_read == FILE_SIZE, \
           'Wrong number of bytes generated: got {:,} instead of {:,}'.format(
                bytes_read, FILE_SIZE)
"""

TIMING = namedtuple('TIMING', 'label, exec_time')

class Algorithm(namedtuple('CodeFragments', 'setup, test')):

    # Default timeit "stmt" code fragment.
    _TEST = """
        #for b in file_byte_iterator(TEMP_FILENAME):  # Loop over every byte.
        #    pass  # Do stuff with byte...
        deque(file_byte_iterator(TEMP_FILENAME), maxlen=0)  # Data sink.
    """

    # Must overload __new__ because (named)tuples are immutable.
    def __new__(cls, setup, test=None):
        """ Dedent (unindent) code fragment string arguments.
        Args:
          `setup` -- Code fragment that defines things used by `test` code.
                     In this case it should define a generator function named
                     `file_byte_iterator()` that will be passed that name of a test file
                     of binary data. This code is not timed.
          `test` -- Code fragment that uses things defined in `setup` code.
                    Defaults to _TEST. This is the code that's timed.
        """
        test =  cls._TEST if test is None else test  # Use default unless one is provided.

        # Uncomment to replace all performance tests with one that verifies the correct
        # number of bytes values are being generated by the file_byte_iterator function.
        #test = VERIFY_NUM_READ

        return tuple.__new__(cls, (dedent(setup), dedent(test)))


algorithms = {

    'Aaron Hall (Py 2 version)': Algorithm("""
        def file_byte_iterator(path):
            with open(path, "rb") as file:
                callable = partial(file.read, 1024)
                sentinel = bytes() # or b''
                for chunk in iter(callable, sentinel):
                    for byte in chunk:
                        yield byte
    """),

    "codeape": Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
            with open(filename, "rb") as f:
                while True:
                    chunk = f.read(chunksize)
                    if chunk:
                        for b in chunk:
                            yield b
                    else:
                        break
    """),

    "codeape + iter + partial": Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
            with open(filename, "rb") as f:
                for chunk in iter(partial(f.read, chunksize), b''):
                    for b in chunk:
                        yield b
    """),

    "gerrit (struct)": Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename):
            with open(filename, "rb") as f:
                fmt = '{}B'.format(FILE_SIZE)  # Reads entire file at once.
                for b in struct.unpack(fmt, f.read()):
                    yield b
    """),

    'Rick M. (numpy)': Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename):
            for byte in np.fromfile(filename, 'u1'):
                yield byte
    """),

    "Skurmedel": Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename):
            with open(filename, "rb") as f:
                byte = f.read(1)
                while byte:
                    yield byte
                    byte = f.read(1)
    """),

    "Tcll (array.array)": Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename):
            with open(filename, "rb") as f:
                arr = array.array('B')
                arr.fromfile(f, FILE_SIZE)  # Reads entire file at once.
                for b in arr:
                    yield b
    """),

    "Vinay Sajip (read all into memory)": Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename):
            with open(filename, "rb") as f:
                bytes_read = f.read()  # Reads entire file at once.
            for b in bytes_read:
                yield b
    """),

    "Vinay Sajip (chunked)": Algorithm("""
        def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
            with open(filename, "rb") as f:
                chunk = f.read(chunksize)
                while chunk:
                    for b in chunk:
                        yield b
                    chunk = f.read(chunksize)
    """),

}  # End algorithms

#
# Versions of algorithms that will only work in certain releases (or better) of Python.
#
if sys.version_info >= (3, 3):
    algorithms.update({

        'codeape + iter + partial + "yield from"': Algorithm("""
            def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
                with open(filename, "rb") as f:
                    for chunk in iter(partial(f.read, chunksize), b''):
                        yield from chunk
        """),

        'codeape + "yield from"': Algorithm("""
            def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
                with open(filename, "rb") as f:
                    while True:
                        chunk = f.read(chunksize)
                        if chunk:
                            yield from chunk
                        else:
                            break
        """),

        "jfs (mmap)": Algorithm("""
            def file_byte_iterator(filename):
                with open(filename, "rb") as f, \
                     mmap(f.fileno(), 0, access=ACCESS_READ) as s:
                    yield from s
        """),

        'Rick M. (numpy) + "yield from"': Algorithm("""
            def file_byte_iterator(filename):
            #    data = np.fromfile(filename, 'u1')
                yield from np.fromfile(filename, 'u1')
        """),

        'Vinay Sajip + "yield from"': Algorithm("""
            def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
                with open(filename, "rb") as f:
                    chunk = f.read(chunksize)
                    while chunk:
                        yield from chunk  # Added in Py 3.3
                        chunk = f.read(chunksize)
        """),

    })  # End Python 3.3 update.

if sys.version_info >= (3, 5):
    algorithms.update({

        'Aaron Hall + "yield from"': Algorithm("""
            from pathlib import Path

            def file_byte_iterator(path):
                ''' Given a path, return an iterator over the file
                    that lazily loads the file.
                '''
                path = Path(path)
                bufsize = get_buffer_size(path)

                with path.open('rb') as file:
                    reader = partial(file.read1, bufsize)
                    for chunk in iter(reader, bytes()):
                        yield from chunk
        """),

    })  # End Python 3.5 update.

if sys.version_info >= (3, 8, 0):
    algorithms.update({

        'Vinay Sajip + "yield from" + "walrus operator"': Algorithm("""
            def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
                with open(filename, "rb") as f:
                    while chunk := f.read(chunksize):
                        yield from chunk  # Added in Py 3.3
        """),

        'codeape + "yield from" + "walrus operator"': Algorithm("""
            def file_byte_iterator(filename, chunksize=CHUNK_SIZE):
                with open(filename, "rb") as f:
                    while chunk := f.read(chunksize):
                        yield from chunk
        """),

    })  # End Python 3.8.0 update.update.


#### Main ####

def main():
    global TEMP_FILENAME

    def cleanup():
        """ Clean up after testing is completed. """
        try:
            os.remove(TEMP_FILENAME)  # Delete the temporary file.
        except Exception:
            pass

    atexit.register(cleanup)

    # Create a named temporary binary file of pseudo-random bytes for testing.
    fd, TEMP_FILENAME = tempfile.mkstemp('.bin')
    with os.fdopen(fd, 'wb') as file:
         os.write(fd, bytearray(random.randrange(256) for _ in range(FILE_SIZE)))

    # Execute and time each algorithm, gather results.
    start_time = time.time()  # To determine how long testing itself takes.

    timings = []
    for label in algorithms:
        try:
            timing = TIMING(label,
                            min(timeit.repeat(algorithms[label].test,
                                              setup=COMMON_SETUP + algorithms[label].setup,
                                              repeat=TIMINGS, number=EXECUTIONS)))
        except Exception as exc:
            print('{} occurred timing the algorithm: "{}"\n  {}'.format(
                    type(exc).__name__, label, exc))
            traceback.print_exc(file=sys.stdout)  # Redirect to stdout.
            sys.exit(1)
        timings.append(timing)

    # Report results.
    print('Fastest to slowest execution speeds with {}-bit Python {}.{}.{}'.format(
            64 if sys.maxsize > 2**32 else 32, *sys.version_info[:3]))
    print('  numpy version {}'.format(np.version.full_version))
    print('  Test file size: {:,} KiB'.format(FILE_SIZE // KiB(1)))
    print('  {:,d} executions, best of {:d} repetitions'.format(EXECUTIONS, TIMINGS))
    print()

    longest = max(len(timing.label) for timing in timings)  # Len of longest identifier.
    ranked = sorted(timings, key=attrgetter('exec_time')) # Sort so fastest is first.
    fastest = ranked[0].exec_time
    for rank, timing in enumerate(ranked, 1):
        print('{:<2d} {:>{width}} : {:8.4f} secs, rel speed {:6.2f}x, {:6.2f}% slower '
              '({:6.2f} KiB/sec)'.format(
                    rank,
                    timing.label, timing.exec_time, round(timing.exec_time/fastest, 2),
                    round((timing.exec_time/fastest - 1) * 100, 2),
                    (FILE_SIZE/timing.exec_time) / KiB(1),  # per sec.
                    width=longest))
    print()
    mins, secs = divmod(time.time()-start_time, 60)
    print('Benchmark runtime (min:sec) - {:02d}:{:02d}'.format(int(mins),
                                                               int(round(secs))))

main()

yield from chunk代わりに私がやると思いますfor byte in chunk: yield byteか?私はそれで私の答えをきつく締めるべきだと思っています。
アーロンホール

@Aaron:Python 3の結果には2つのバージョンがあり、そのうちの1つがを使用していますyield from
-martineau

はい、私は私の答えを更新しました。またenumerate、反復が完了したことを理解する必要があるため、ドロップすることをお勧めします。完了していない場合は、最後に確認しました-列挙には、+ = 1でインデックスの簿記を実行する場合のコストと多少のオーバーヘッドがあるため、代わりに独自のコード。または、で両端キューに渡すこともできmaxlen=0ます。
アーロンホール

@Aaron:について同意しenumerateます。フィードバックをお寄せいただきありがとうございます。それがない私の投稿に更新を追加します(ただし、結果が大きく変わるとは思いません)。@Rick M.のnumpyベースの回答も追加されます。
martineau

もう少しコードレビュー:この時点でPython 2への回答を書くのは意味がないと思います。64ビットPython 3.7または3.8を使用すると予想されるため、Python 2を削除することを検討します。最後にatexitと部分的なアプリケーションを使用するようにクリーンアップを設定できます。タイプミス:「検証」。テスト文字列を複製しても意味がありません。まったく違うのですか?のsuper().代わりにを使用するとtuple.、インデックスの代わりに属性名を__new__使用できると思いnamedtupleます。
アーロンホール

3

あなたがスピーディーな何かを探しているなら、ここに私が長年働いてきた私が使ってきた方法があります:

from array import array

with open( path, 'rb' ) as file:
    data = array( 'B', file.read() ) # buffer the file

# evaluate it's data
for byte in data:
    v = byte # int value
    c = chr(byte)

intの代わりにcharを反復処理したい場合は、単に使用できますdata = file.read()。これは、py3のbytes()オブジェクトである必要があります。


1
'array'は 'from array import array'によってインポートされます
quanly_mc

@quanly_mcはい、それをキャッチしてくれてありがとう。申し訳ありませんが、それを含めるのを忘れて、今編集しています。
Tcll 2018
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.