摘要:其他數(shù)據(jù)類型在中沒有對應(yīng)。因此,使用數(shù)組標量確保了數(shù)組和標量之間具有相同的行為,無論值在不在數(shù)組中。不提供比的精度更高的特別是位四精度數(shù)據(jù)類型的是不能用的。
原文:Data types
譯者:飛龍
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數(shù)組類型和類型之間的轉(zhuǎn)換另見
數(shù)據(jù)類型對象
NumPy支持的數(shù)值類型比Python更多。這一節(jié)會講述所有可用的類型,以及如何改變數(shù)組的數(shù)據(jù)類型。
數(shù)據(jù)類型 | 描述 |
---|---|
bool_ | 以字節(jié)存儲的布爾值(True 或 False) |
int_ | 默認的整數(shù)類型(和 C 的 long 一樣,是 int64 或者 int32) |
intc | 和 C 的 int 相同(一般為 int64 或 int32) |
intp | 用于下標的整數(shù)(和 C 的 ssize_t 相同,一般為int64 或者 int32) |
int8 | 字節(jié)(-128 到 127) |
int16 | 整數(shù)(-32768 到 32767) |
int32 | 整數(shù)(-2147483648 到 2147483647) |
int64 | 整數(shù)(-9223372036854775808 到 9223372036854775807) |
uint8 | 無符號整數(shù)(0 到 255) |
uint16 | 無符號整數(shù)(0 到 65535) |
uint32 | 無符號整數(shù)(0 到 4294967295) |
uint64 | 無符號整數(shù)(0 到 18446744073709551615) |
float_ | float64 的簡寫 |
float16 | 半精度浮點:1位符號,5位指數(shù),10位尾數(shù) |
float32 | 單精度浮點:1位符號,8位指數(shù),23位尾數(shù) |
float64 | 雙精度浮點:1位符號,11位指數(shù),52位尾數(shù) |
complex_ | complex128 的簡寫 |
complex64 | 由兩個32位浮點(實部和虛部)組成的復(fù)數(shù) |
complex128 | 由兩個64位浮點(實部和虛部)組成的復(fù)數(shù) |
此外,Intel平臺相關(guān)的C整數(shù)類型 short、long,long long 和它們的無符號版本是有定義的。
NumPy數(shù)值類型是dtype對象的實例,每個都有獨特的特點。一旦你導(dǎo)入了NumPy:
>>> import numpy as np
這些 dtype 都可以通過 np.bool_ , np.float32 以及其它的形式訪問。
更高級的類型不在表中給出,請見結(jié)構(gòu)化數(shù)組一節(jié)。
有5種基本的數(shù)值類型:布爾(bool),整數(shù)(int),無符號整數(shù)(uint),浮點(float)和復(fù)數(shù)。其中的數(shù)字表示類型所占的位數(shù)(即需要多少位代表內(nèi)存中的一個值)。有些類型,如int和intp,依賴于平臺(例如32位和64位機)有不同的位數(shù)。在與低級別的代碼(如C或Fortran)交互和在原始內(nèi)存中尋址時應(yīng)該考慮到這些。
數(shù)據(jù)類型可以用做函數(shù),來將Python類型轉(zhuǎn)換為數(shù)組標量(詳細解釋請見數(shù)組標量一節(jié)),或者將Python的數(shù)值序列轉(zhuǎn)換為同類型的NumPy數(shù)組,或者作為參數(shù)傳入接受dtype的關(guān)鍵詞的NumPy函數(shù)或方法中,例如:
>>> import numpy as np >>> x = np.float32(1.0) >>> x 1.0 >>> y = np.int_([1,2,4]) >>> y array([1, 2, 4]) >>> z = np.arange(3, dtype=np.uint8) >>> z array([0, 1, 2], dtype=uint8)
數(shù)組類型也可以由字符代碼指定,這主要是為了保留舊的包的向后兼容,如Numeric。一些文檔仍舊可能這樣寫,例如:
>>> np.array([1, 2, 3], dtype="f") array([ 1., 2., 3.], dtype=float32)
我們推薦用 dtype 對象來取代。
要轉(zhuǎn)換數(shù)組類型,使用 .astype() 方法(推薦),或者將類型自身用作函數(shù),例如:
>>> z.astype(float) array([ 0., 1., 2.]) >>> np.int8(z) array([0, 1, 2], dtype=int8)
需要注意的是,上面我們使用Python的浮點對象作為 dtype。NumPy知道int是指np.int_,bool指np.bool_,float指np.float_,complex指np.complex_ 。其他數(shù)據(jù)類型在Python中沒有對應(yīng)。
通過查看 dtype 屬性來確定數(shù)組的類型:
>>> z.dtype dtype("uint8")
dtype 對象還包含有關(guān)類型的信息,如它的位寬和字節(jié)順序。數(shù)據(jù)類型也可以間接用于類型的查詢屬性,例如檢查是否是整數(shù):
>>> d = np.dtype(int) >>> d dtype("int32") >>> np.issubdtype(d, int) True >>> np.issubdtype(d, float) False數(shù)組標量
NumPy一般以數(shù)組標量返回數(shù)組元素(帶有相關(guān)dtype的標量)。數(shù)組標量不同于Python標量,但他們中的大部分可以互換使用(一個主要的例外是2.x之前的Python,其中整數(shù)數(shù)組標量不能作為列表和元組的下標)。也有一些例外,比如當代碼需要標量的一個非常特定的屬性,或檢查一個值是否是特定的Python標量時。一般來說,總是可以使用相應(yīng)的Python類型函數(shù)(如int,float,complex,str,unicode),將數(shù)組標量顯式轉(zhuǎn)換為Python標量來解決問題。
使用數(shù)組標量的主要優(yōu)點是,它們保留了數(shù)組的類型(Python可能沒有匹配的標量類型,如int16)。因此,使用數(shù)組標量確保了數(shù)組和標量之間具有相同的行為,無論值在不在數(shù)組中。NumPy標量也有許多和數(shù)組相同的方法。
擴展精度Python 的浮點數(shù)通常都是64位的,幾乎相當于 np.float64 。在一些不常見的情況下,更精確的浮點數(shù)可能更好。是否可以這樣做取決于硬件和開發(fā)環(huán)境:具體來說,x86 機器提供了80位精度的硬件浮點支持,雖然大多數(shù) C 編譯器都以 long double 類型來提供這個功能,但 MSVC (標準的Windows版本)中 long double 和 double 一致。NumPy中可以通過 np.longdouble 來使用編譯器的 long double (復(fù)數(shù)為 np.clongdouble )。你可以通過 np.finfo(np.longdouble) 來了解你的 numpy 提供了什么。
NumPy 不提供比 C 的 long double 精度更高的 dtype;特別是128位 IEEE 四精度數(shù)據(jù)類型(Fortran 的 REAL*16)是不能用的。
為了高效的內(nèi)存對齊,np.longdouble通常填充零位來存儲,共96位或128位。哪個更有效取決于硬件環(huán)境;通常在32位系統(tǒng)中,他們被填充到96位,而在64位系統(tǒng),他們通常是填充到128位。np.longdouble 以系統(tǒng)默認的方式填充;而 np.float96 和 np.float128 為那些需要特定填充位的用戶提供。盡管名字不同,np.float96 和 np.float128都只提供和np.longdouble相同的精度,也就是說,大多數(shù) x86 機器上面只有80位,標準Windows版本上只有64位。
注意,即使np.longdouble比Python的float精度更高,也很容易失去額外的精度,因為Python經(jīng)常強行以float來傳值。例如,%格式化運算符要求其參數(shù)轉(zhuǎn)換成標準的Python類型,因此它不可能保留額外的精度,即使要求更多的小數(shù)位數(shù)。可以使用1 + np.finfo(np.longdouble).eps來測試你的代碼。
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