文章目錄

• 簡介
• scalar類型的層次結(jié)構(gòu)
• 內(nèi)置Scalar類型
• • boolean
  • Integers
  • Unsigned integers
  • Floating-point numbers
  • Complex floating-point numbers
  • Python 對(duì)象
  • 可變長度數(shù)據(jù)類型

簡介

Python語言中只定義了特定數(shù)據(jù)類的一種類型（比如只有一種整數(shù)類型，一種浮點(diǎn)類型等）。在不需要關(guān)注計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示方式的普通應(yīng)用程序中，這樣做很方便。但是，對(duì)于科學(xué)計(jì)算來說，我們需要更加精確的控制類型。

在NumPy中，引入了24種新的Python scalar類型用于更加準(zhǔn)確的描述數(shù)據(jù)。這些類型都是可以直接在NumPy中的數(shù)組中使用的，所以也叫Array scalar類型。

本文將會(huì)詳細(xì)講解這24種scalar類型。

scalar類型的層次結(jié)構(gòu)

先看一個(gè)張圖，看下scalar類型的層次結(jié)構(gòu)：

上面實(shí)線方框括起來的，就是scalar類型。 這些標(biāo)量類型，都可以通過 np.type來訪問，比如：

In [130]: np.intc Out[130]: numpy.int32

細(xì)心的小伙伴可能要問了，這不對(duì)呀，實(shí)線方框括起來的只有22中類型，還有兩個(gè)類型是什么？

還有兩個(gè)是代表整數(shù)指針的 intp 和 uintp 。

注意，array scalars 類型是不可變的。

我們可以isinstance來對(duì)這些數(shù)組標(biāo)量來進(jìn)行層次結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。

例如，如果val是數(shù)組標(biāo)量對(duì)象，則isinstance（val，np.generic）將返回True。如果val是復(fù)數(shù)值類型，則isinstance（val，np.complexfloating）將返回True。

內(nèi)置Scalar類型

我們用下面的表來展示內(nèi)置的Scalar類型和與他們相對(duì)應(yīng)的C類型或者Python類型。最后一列的字符代碼是類型的字符表示，在有些情況比如構(gòu)建dtype中會(huì)使用到。

boolean

類型描述字符代碼

bool_	compatible: Python bool	'?'
bool8	8 bits

Integers

類型描述字符代碼

byte	compatible: C char	'b'
short	compatible: C short	'h'
intc	compatible: C int	'i'
int_	compatible: Python int	'l'
longlong	compatible: C long long	'q'
intp	large enough to fit a pointer	'p'
int8	8 bits
int16	16 bits
int32	32 bits
int64	64 bits

Unsigned integers

類型描述字符代碼

ubyte	compatible: C unsigned char	'B'
ushort	compatible: C unsigned short	'H'
uintc	compatible: C unsigned int	'I'
uint	compatible: Python int	'L'
ulonglong	compatible: C long long	'Q'
uintp	large enough to fit a pointer	'P'
uint8	8 bits
uint16	16 bits
uint32	32 bits
uint64	64 bits

Floating-point numbers

類型描述字符代碼

half		'e'
single	compatible: C float	'f'
double	compatible: C double
float_	compatible: Python float	'd'
longfloat	compatible: C long float	'g'
float16	16 bits
float32	32 bits
float64	64 bits
float96	96 bits, platform?
float128	128 bits, platform?

Complex floating-point numbers

類型描述字符代碼

csingle		'F'
complex_	compatible: Python complex	'D'
clongfloat		'G'
complex64	two 32-bit floats
complex128	two 64-bit floats
complex192	two 96-bit floats, platform?
complex256	two 128-bit floats, platform?

Python 對(duì)象

類型描述字符代碼

object_	any Python object	'O'

對(duì)于數(shù)組中的對(duì)象類型object_來說，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)其實(shí)是Python對(duì)象的引用，所以說他們的對(duì)象類型必須一致。

雖然存儲(chǔ)的是引用，但是在取值訪問的時(shí)候，返回的就是對(duì)象本身。

可以看到對(duì)于數(shù)字類型來說，int,uint,float,complex,后面可以跟上具體的數(shù)組，表示特定的長度。

intp 和 uintp 是兩個(gè)指向整數(shù)的指針。

有些類型和Python自帶的類型基本上是等價(jià)的，事實(shí)上這些類型就是繼承自Python自帶的類型：

Array scalar typeRelated Python type

int_	IntType (Python 2 only)
float_	FloatType
complex_	ComplexType
bytes_	BytesType
unicode_	UnicodeType

有一個(gè)特例就是bool_ ，它和Python的 BooleanType 非常類似，但并不是繼承自BooleanType。因?yàn)镻ython的BooleanType 是不允許被繼承的。并且兩者底層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)長度也是不一樣的。

雖然在Python中bool是int的子類。但是在NumPy中 bool_ 并不是 int_ 的子類，bool_ 甚至不是一個(gè)number 類型。

在Python 3 中， int_ 不再繼承 Python3 中的int了，因?yàn)閕nt不再是一個(gè)固定長度的整數(shù)。

NumPy 默認(rèn)的數(shù)據(jù)類型是 float_。

可變長度數(shù)據(jù)類型

下面的三種數(shù)據(jù)類型長度是可變的，

類型描述字符代碼

bytes_	compatible: Python bytes	'S#'
unicode_	compatible: Python unicode/str	'U#'
void		'V#'

字符代碼中的 # 表示的是數(shù)字。

上面描述的字符代碼，為了和Python的其他模塊進(jìn)行兼容，比如struct ，需要進(jìn)行下面適當(dāng)?shù)男拚?#xff1a;

c -> S1, b -> B, 1 -> b, s -> h, w -> H, 和 u -> I.

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本文已收錄于 http://www.flydean.com/03-python-numpy-scalar/

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的NumPy之:标量scalars的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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