为什么 Python 3 中的索引字节返回一个 int 而不是字节？

Question

试图理解为什么获取字节对象的索引会返回一个您无法解码的 int，但切片会返回一个您可以解码的字节对象。这似乎不直观。当你对一个字符串做同样的操作时，在字符串位置取一个索引仍然返回一个字符串。

在处理 Cryptopals 挑战时，我正在尝试遍历字节数组以对异或字符串进行频率分析，以计算纯文本字母的出现次数。我以为我可以执行以下操作，但我得到 'int' object has not attribute 'decode' 错误。从阅读 Python 文档来看，这是有道理的，字节数组是一个可变的整数序列，但是在解释器中进行测试时，我期待不同的行为。

str_a = bytearray(b'\x1b77316?x\x15\x1b\x7f+x413=x9x(7-6<x7>x:9;76')

for x in str_a:
    _ = x.decode('ascii').upper() 
    if _ in counts:
        counts[_] += 1

如果我将变量设置为单个字节，我可以在其上调用 decode()。我想我可以遍历字节字符串中的所有字节并以相同的方式解码（因此上面的循环）。但是，由于 r[0] 是一个 int，这不起作用。但是，如果我取 r[0:1]，它会吗？我意识到我可以只调用 chr(r[0])，但我认为如果 r.decode() 有效，r[0].decode() 也应该有效。

>>> r = b'A'
>>> type(r)
<class 'bytes'>
>>> r.decode('ascii')
'A'
>>> r[0:1]
b'A'
>>> r[0:1].decode('ascii')
'A'
>>> type(r[0])
<class 'int'>
>>> r[0]
65
>>> r[0].decode('ascii')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'int' object has no attribute 'decode'

字符串示例

>>> x = 'AB'
>>> type(x)
<class 'str'>
>>> x[0]
'A'
>>> type(x[0])
<class 'str'>

Answer 1

bytes 对象迭代为ints 的原因是因为它们在概念上是字节的静态数组——从 0 到 255 的整数（根据 PEP 358）——而不是交替编码的字符串。替代文本编码是一种常见的用例，但读取和写入任意二进制数据同样重要。

特别是关于str.encode 和bytes.decode，能够调用some_bytes[0].decode 不一定有意义，因为在许多编码中，字符可能被编码为多个字节。例如，b'a'.decode('utf-32') 失败，因为 UTF-32 每个字符使用四个字节。

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围绕PEP 467 的讨论（其中建议添加bytes.iterbytes 等内容）可能会进一步了解bytes 的行为方式。

Answer 2

如您所见，bytes iterator generates integers not characters。您需要使用chr 将int 值转换为str 值。

import collections
import string

str_a = b"\x1b77316?x\x15\x1b\x7f+x413=x9x(7-6<x7>x:9;76"
count = collections.defaultdict(int)

for value in str_a:
    value = chr(value).upper()
    if value in string.ascii_uppercase:
        count[value] += 1