Python StringIO 和 BytesIO 用法

在 Python 中，我们平时处理的输入输出（I/O）大多数是针对文件或网络数据的，但有时候，我们希望直接在内存中进行读写 ，而不必先把数据存到硬盘上。

这时候，StringIO 和 BytesIO 就派上用场了。

参考文章：Python StringIO 和 BytesIO | 简单一点学习 easyeasy.me

简单理解：

StringIO → 操作内存中的 字符串 （str 类型）
BytesIO → 操作内存中的 二进制数据 （bytes 类型）

它们都来自 io 模块，接口和文件对象几乎一模一样，所以学会文件操作就能直接用它们。

1. 为什么要用 StringIO / BytesIO

无需磁盘 I/O，速度快
便于测试（不需要真实文件）
在网络编程中常用（比如 HTTP 响应先存在内存中再处理）
数据临时存储（比如生成报告、图片）

2. StringIO 基础用法

StringIO 适合处理 文本数据，使用方式类似普通文件：

python 复制代码

from io import StringIO

# 创建 StringIO 对象
f = StringIO()

# 写入数据
f.write("Hello ")
f.write("Python")

# 获取当前内容
print(f.getvalue())  # Hello Python

注意：getvalue() 用来获取缓冲区的全部数据。

3. StringIO 读取数据

我们也可以直接用 StringIO 来模拟读取文件：

python 复制代码

from io import StringIO

data = "Line1\nLine2\nLine3"
f = StringIO(data)

# 一次性读取
print(f.read())

# 重置游标
f.seek(0)

# 按行读取
for line in f:
    print(line.strip())

要点：

seek(0) → 把"文件指针"移动到开头
读取方法（read、readline、readlines）和文件对象一致

4. BytesIO 基础用法

BytesIO 用于处理 二进制数据，比如图片、音频、压缩包等。

python 复制代码

from io import BytesIO

# 创建 BytesIO
f = BytesIO()

# 写入二进制数据
f.write(b"Hello World")

# 获取数据
print(f.getvalue())  # b'Hello World'

5. BytesIO 读取数据

python 复制代码

from io import BytesIO

data = b"Binary\x00Data"
f = BytesIO(data)

# 读取前6个字节
print(f.read(6))  # b'Binary'

# 继续读剩下的
print(f.read())   # b'\x00Data'

6. StringIO vs BytesIO 区别

特性	StringIO	BytesIO
处理数据类型	`str`（文本）	`bytes`（二进制）
读取写入方式	和文本文件一致	和二进制文件一致
编码解码	不需要手动编码	需要自己 `.encode()` / `.decode()`
常见应用	日志处理、临时文本	图片、音频、网络传输数据

7. 从文件到内存的转换

有时我们需要把磁盘文件内容读到内存中用 BytesIO 处理，比如处理图片：

python 复制代码

from io import BytesIO

# 假设有个图片
with open("test.png", "rb") as f:
    data = f.read()

# 存入 BytesIO
bio = BytesIO(data)

# 读取前10个字节
print(bio.read(10))

8. 从内存保存到文件

反过来，我们也可以把 BytesIO 或 StringIO 的数据写到磁盘：

python 复制代码

from io import BytesIO

# 创建内存数据
bio = BytesIO()
bio.write(b"Save me to file")

# 写入文件
with open("output.bin", "wb") as f:
    f.write(bio.getvalue())

9. 常见使用场景

临时构建数据，避免磁盘 I/O
测试代码时，模拟文件对象
网络数据处理（HTTP 请求、Socket 传输）
图片或音频处理（配合 Pillow、pydub 等库）

10. 最佳实践

如果处理的是文本，用 StringIO，并且直接写 str 类型。
如果处理的是二进制数据（比如图片、压缩包），用 BytesIO，并且确保写入的是 bytes。
操作完成后不一定非要 close()（因为它们是内存对象），但为了习惯最好加上。
需要频繁读取时，记得用 seek(0) 重置指针。