buffer란? buffer protocol이란?

1. buffer

• 버퍼(buffer)는 컴퓨터 메모리 내에서 데이터를 임시로 저장하는 영역
• 데이터의 입출력(I/O) 과정에서 속도 차이를 조정하고, 효율적인 데이터 전송을 위해 사용
• 예를 들어, 하드 드라이브에서 데이터를 읽거나 네트워크를 통해 데이터를 전송할 때,
  • 버퍼는 데이터를 일시적으로 보관하여 프로그램이나 장치가 필요한 속도로 데이터를 처리할 수 있도록 돕습니다.
• 이를 통해 시스템의 전반적인 성능을 개선하고, 데이터 처리 과정에서의 병목 현상을 줄일 수 있습니다.

2. 버퍼(buffer)와 같은 바이트 객체

• 버퍼(buffer)와 같은 바이트 객체는 메모리 내에서 연속적으로 저장된 바이트 시퀀스를 참조하는 데이터 구조
• 이러한 객체는 데이터를 임시 저장하는 용도로 사용되며, 데이터의 입출력(I/O) 처리, 네트워크 통신, 파일 시스템 작업 등에서 데이터를 효율적으로 관리하고 전송하는 데 필수적
• Python에서 버퍼와 같은 바이트 객체는 데이터 처리와 조작을 위한 강력한 기능을 제공하며, 다양한 프로그래밍 시나리오에서 메모리와 성능 최적화를 가능하게 합니다.
• Python에서 버퍼와 같은 바이트 객체에는 주로 bytes, bytearray, memoryview와 같은 타입이 포함됩니다.

bytes

• bytes는 불변(immutable) 바이트 시퀀스로,
• 바이트 리터럴(예: b'hello')을 사용하여 생성할 수 있습니다.
• 한 번 생성되면, 그 내용을 변경할 수 없습니다.

bytearray

• bytearray는 가변(mutable) 바이트 시퀀스로,
• bytes와 유사하지만, 내용을 동적으로 변경할 수 있습니다.
• 즉, 개별 바이트를 수정하거나, 바이트 시퀀스에 바이트를 추가하거나 제거할 수 있습니다.

memoryview

• memoryview 객체는 기존 바이트 시퀀스의 메모리를 공유하는 "뷰(view)"를 생성
• 이를 통해 데이터의 복사본을 만들지 않고도 바이트 시퀀스의 일부에 접근하거나 수정할 수 있습니다.
• memoryview는 메모리의 효율적인 사용과 성능 개선을 위해 사용됩니다.

3. 버퍼 프로토콜

• Python의 버퍼 프로토콜은 바이트 객체가 메모리 버퍼에 대한 인터페이스를 제공할 수 있도록 하는 메커니즘
• 이 프로토콜을 지원하는 객체는
  • 다른 객체가 자신의 메모리 버퍼에 직접 접근할 수 있게 하여,
  • 데이터 복사 과정 없이 메모리를 공유할 수 있습니다.
• 이는 특히 대량의 데이터를 다룰 때 성능상의 이점을 제공합니다.