python 数组赋值_pythonamp;numpy的赋值
有點(diǎn)編程基礎(chǔ)的童鞋看到這個(gè)標(biāo)題可能會(huì)有點(diǎn)懵逼,這還是個(gè)問題嗎?不就是個(gè)等號(hào)(=)解決問題嘛!我也希望是如此簡(jiǎn)單,因?yàn)樯蟼€(gè)星期被這個(gè)問題折磨到崩潰!
一般的python程序需要賦值時(shí)的確是通過等號(hào)(=)實(shí)現(xiàn)的,不管是變量還是數(shù)組,例如:
i=1
pi=3.1415926
x=numpy.arange(1,10)
也可以實(shí)現(xiàn)一些稍微復(fù)雜的操作:
ilon=90
jlat=40
corr = Corr_piont_and_plane( djf[:,jlat,ilon] , djf )
其中Corr_piont_and_plane是一個(gè)函數(shù),有兩個(gè)參數(shù),djf是冬季距平(500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)),三維數(shù)組,函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能是選擇其中一個(gè)點(diǎn)(參數(shù)1,一維數(shù)組)和這個(gè)冬季距平(參數(shù)2)求時(shí)間相關(guān),返回一個(gè)二維的相關(guān)系數(shù)矩陣,表征相關(guān)系數(shù)的空間分布。研究氣候的童鞋會(huì)經(jīng)常用到這個(gè)函數(shù),只不過參數(shù)1大概率是某個(gè)指數(shù)序列,參數(shù)2大概率是前冬海溫距平。
如果這個(gè)Corr_piont_and_plane函數(shù)是python寫的,以上的代碼是沒有問題的,返回的結(jié)果也是正確的。但如果玩了一點(diǎn)騷操作,Corr_piont_and_plane是由Fortran或者C寫的,編譯成python可調(diào)用的動(dòng)態(tài)庫(kù)(如果對(duì)這個(gè)騷操作感興趣,可以點(diǎn)這里),那前面的代碼就是個(gè)大坑,我在這個(gè)大坑里轉(zhuǎn)了一個(gè)星期。我先直接給明確結(jié)論,這個(gè)代碼應(yīng)該怎么寫,然后再解釋為什么。正確的代碼應(yīng)該這么寫:
ilon=90
jlat=40
point=djf[:,jlat,ilon].copy()
corr = Corr_piont_and_plane( point,?djf )
這個(gè)就涉及到今天這個(gè)技術(shù)貼的主題,numpy的賦值,更加python或者numpy的說法是拷貝。等號(hào)(=)實(shí)現(xiàn)的是淺拷貝,而numpy.copy()實(shí)現(xiàn)的是深度拷貝。盡量用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言進(jìn)行解釋:在一個(gè)python程序,新建一個(gè)numpy的array之后,內(nèi)核會(huì)分配一組內(nèi)存用來保存數(shù)據(jù),但是怎么進(jìn)行管理呢?內(nèi)核認(rèn)識(shí)這片內(nèi)存的地址,但是這個(gè)地址保存著數(shù)據(jù),數(shù)組的名字,比如djf,指向這個(gè)數(shù)組的首地址。打個(gè)比方,一個(gè)小區(qū),有好幾棟樓,每棟樓好幾層,然后一梯兩戶或者一梯三戶,每個(gè)房子對(duì)著一戶人家,小區(qū)物業(yè)怎么管理呢,正常情況下是幾棟幾零幾(地址)住著誰(shuí)家(數(shù)據(jù)),然后鄰居之間關(guān)系好,會(huì)擁有下一戶業(yè)主家的秘鑰(下一個(gè)數(shù)據(jù)的地址,至于下一戶是樓上樓下,還是同層別的住戶,甚至于別的樓同門牌號(hào)的業(yè)主,和內(nèi)存優(yōu)先機(jī)制有關(guān),列優(yōu)先還是行優(yōu)先,不同語(yǔ)言不一樣,就是看小區(qū)物業(yè)自己咋規(guī)定)。回歸主題,當(dāng)進(jìn)行索引或者切片的時(shí)候,返回的其實(shí)是地址,不是數(shù)據(jù),內(nèi)核會(huì)訪問內(nèi)存地址獲取數(shù)據(jù)。但是當(dāng)切片出來一個(gè)數(shù)組,比如這個(gè)point,等于(=)相當(dāng)于給這些數(shù)據(jù)打上標(biāo)記,叫做引用,數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址沒有變化,但是用深度拷貝,相對(duì)于創(chuàng)建一個(gè)新數(shù)組保存新的數(shù)據(jù),內(nèi)存地址發(fā)生變化了。下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單示例,b是a的淺拷貝,所以b就是a,但是c是a的深度拷貝,如果c不是a。還用小區(qū)做例子進(jìn)行解釋,就是有一棟樓的某一個(gè)扇面的下水道壞了,要進(jìn)行處理。小區(qū)物業(yè)記下了這一個(gè)扇面屬于哪一棟樓的哪個(gè)哪個(gè)扇面,安排維修師傅更換下水道,這屬于淺拷貝,因?yàn)樽暨€都住在這里,當(dāng)維修人員發(fā)現(xiàn)樓房年久失修,更換下水道也不管事,只能異地拆遷的時(shí)候,屬于深度拷貝,因?yàn)樽魮Q地方住了。
再次回歸主題,當(dāng)所有的代碼都是基于python編寫,直接把切片后的數(shù)組當(dāng)做參數(shù)進(jìn)行傳遞沒有任何問題,但是C-API接口進(jìn)行傳遞時(shí),就會(huì)存在問題,問題在于參數(shù)傳遞的是地址,到了Fortran編寫的subroutine里,訪問數(shù)組的首地址能夠正確識(shí)別,但是后面的數(shù)據(jù)就錯(cuò)了,因?yàn)閭鬟f過來的地址Fortran不認(rèn)識(shí),可能原因這么幾點(diǎn),還需要進(jìn)一步確認(rèn):1、通過接口傳遞切片數(shù)組時(shí),抹掉了切片信息,子程序默認(rèn)還是內(nèi)存的下一個(gè)地址去讀數(shù)據(jù),更深層次的原因可能是python對(duì)變量進(jìn)行了對(duì)象封裝,叫做PyObject,2、python和C默認(rèn)行優(yōu)先,Fortran默認(rèn)列優(yōu)先,數(shù)據(jù)尋址找錯(cuò)了方向。基于這些原因,需要進(jìn)行深度拷貝,重建參數(shù)數(shù)組的內(nèi)存地址邏輯,再進(jìn)行參數(shù)傳遞,才是正確的操作。
最后,對(duì)結(jié)論進(jìn)行總結(jié):python&numpy的賦值一般通過淺拷貝實(shí)現(xiàn),即等于(=),也可以把切片數(shù)組作為參數(shù)進(jìn)行傳遞,代碼簡(jiǎn)潔,節(jié)省內(nèi)存,當(dāng)需要使用C-API接口傳遞參數(shù),建議對(duì)參數(shù)使用深度拷貝賦值之后再進(jìn)行參數(shù)傳遞。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的python 数组赋值_pythonamp;numpy的赋值的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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