Python中cPickle模块的使用详解与序列化操作

在Python中，通常使用pickle类来实现Python对象的序列化，而cPickle提供了一个更高效且简洁的接口。正如Python官方文档所述：“cPickle – A faster pickle”，它旨在提升序列化的速度。

cPickle支持对任意类型的Python对象进行序列化操作，例如列表（list）、字典（dict）乃至自定义类的实例等。所谓序列化，即是将对象转换为可存储或传输的格式，以便完整保存并在需要时完全可逆地恢复其原始状态。在cPickle模块中，主要包含四个函数用于执行这一过程，下文将通过示例逐一介绍。

1. dump：将Python对象序列化并保存至本地文件。

import cPickle
 data = range(1000)
 cPickle.dump(data,open("test\\data.pkl","wb"))

dump函数需要接收两个参数：第一个参数为待序列化的Python对象名称，第二个参数为本地文件路径。需要注意的是，在调用dump之前，必须使用open函数打开一个文件，并指定“写”模式（如'wb'）。

2. load：从本地文件载入数据，恢复Python对象。

data = cPickle.load(open("test\\data.pkl","rb")) 

与dump类似，使用load函数时，需先用open函数打开本地文件，并指定“读”模式（如'rb'），以便读取序列化后的数据并还原对象。

3. dumps：将Python对象序列化并保存至字符串变量中。

data_string = cPickle.dumps(data)

4. loads：从字符串变量中载入数据，恢复Python对象。

data = cPickle.loads(data_string)

5. pickle模块使用的数据格式是Python专用的，不同版本之间不向后兼容，且其他编程语言无法直接识别。若需与其他语言进行数据交互，建议使用内置的json包。

使用pickle模块，你可以直接将Python对象保存到文件中，无需将其转换为字符串，也无需手动处理底层文件访问操作以写入二进制文件。pickle模块会创建一种Python专用的二进制格式，你几乎无需关注文件细节，它会自动完成对象的读写操作，唯一需要的只是一个合法的文件句柄。

pickle模块中的两个主要函数是dump()和load()。dump()函数接受一个文件句柄和一个数据对象作为参数，将数据对象以特定格式保存到指定文件中。当使用load()函数从文件中读取已保存的对象时，pickle模块会自动识别并将其恢复为原始的Python对象格式。

• dumps()函数执行与dump()相同的序列化操作。不同之处在于，它不接受流对象，也不将序列化后的数据保存到磁盘文件，而是直接返回序列化后的数据字符串。
• loads()函数执行与load()相同的反序列化操作。它不接受流对象，也不从文件中读取序列化数据，而是接收包含序列化数据的字符串对象，并直接返回恢复后的Python对象。

cPickle是pickle模块的一个由C语言编译而成的更快版本，旨在提供更高的性能。

pickle和cPickle的功能相当于Java中的序列化和反序列化操作，用于对象状态的保存与恢复。

#! /usr/local/env python
# -*- coding=utf-8 -*-

if __name__ == "__main__":
  import cPickle

#序列化到文件
obj = 123,"abcdedf",["ac",123],{"key":"value","key1":"value1"}
print obj
#输出：(123, 'abcdedf', ['ac', 123], {'key1': 'value1', 'key': 'value'})
#r+ 读写权限 r+b 读写到二进制文件
f = open(r"d:\a.txt","r+")
cPickle.dump(obj,f)
f.close()
f = open(r"d:\a.txt")
print cPickle.load(f)
#输出：(123, 'abcdedf', ['ac', 123], {'key1': 'value1', 'key': 'value'})

#序列化到内存（字符串格式保存），然后对象可以以任何方式处理如通过网络传输
obj1 = cPickle.dumps(obj)
print type(obj1)
#输出：<type 'str'>
print obj1
#输出：python专用的存储格式
obj2 = cPickle.loads(obj1)
print type(obj2)
#输出：<type 'tuple'>
print obj2
#输出：(123, 'abcdedf', ['ac', 123], {'key1': 'value1', 'key': 'value'})

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