python - 如何继承 numpy.ndarray 的子类

Question

我正在努力对我自己的 numpy.ndarray 子类进行子类化。我真的不明白问题出在哪里，希望有人解释在以下情况下出了什么问题，以及如何做我想做的事情。

我想要实现的目标:

我有一个 numpy.ndarry 的子类，它的行为符合我的要求(下面代码中的 A 类)。我想子类化 A(下面代码中的类 B)，以便 B 包含附加信息(名称)和方法(修饰的 .simple_data 方法)。

案例一:

import numpy as np

class A(np.ndarray):

    def __new__(cls,data):
        obj = np.asarray(data).view(cls)
        return obj

    def __array_finalize(self,obj):
        if obj is None: return

class B(A):

    def __init__(self,data,name):
        super(B,self).__init__(data)
        self.name = name

    @property
    def simple_data(self):
        return [data[0,:],data[:,0]]

if __name__ == '__main__':
    data = np.arange(20).reshape((4,5))
    b = B(data,'B')
    print type(b)
    print b.simple_data

运行这段代码会产生输出:

Traceback (most recent call last):
  File "ndsubclass.py", line 24, in <module>
    b = B(data,'B')
TypeError: __new__() takes exactly 2 arguments (3 given)

我假设这与 B 的构造中的“name”变量有关，并且由于 A 是 numpy.array 的子类，A 的 new 方法在 B 的 之前被调用>init 方法。因此，为了解决这个问题，我假设 B 还需要一个 new 方法来适本地处理附加参数。

我的猜测是这样的:

def __new__(cls,data,name):
    obj = A(data)
    obj.name = name
    return obj

应该这样做，但是我如何更改 obj 的类？

案例二:

import numpy as np

class A(np.ndarray):

    def __new__(cls,data):
        obj = np.asarray(data).view(cls)
        return obj

    def __array_finalize__(self,obj):
        if obj is None: return

class B(A):

    def __new__(cls,data):
        obj = A(data)
        obj.view(cls)
        return obj

    def __array_finalize__(self,obj):
        if obj is None: return

    @property
    def simple_data(self):
        return [self[0,:],self[:,0]]

if __name__ == '__main__':
    data = np.arange(20).reshape((4,5))
    b = B(data)
    print type(b)
    print b.simple_data()

运行时输出为:

<class '__main__.A'>
Traceback (most recent call last):
  File "ndsubclass.py", line 30, in <module>
    print b.simple_data()
AttributeError: 'A' object has no attribute 'simple_data'

正如我所料，这让我感到惊讶:

<class '__main__.B'>
[array([0, 1, 2, 3, 4]), array([ 0,  5, 10, 15])]

我假设在 B.new() 中对 view() 的调用在某种程度上没有正确设置 obj 的类。为什么？

我对发生的事情感到困惑，如果有人能解释一下，我将不胜感激。

Answer 1

对于情况1，最简单的方法是:

class B(A):
    def __new__(cls,data,name):
        obj = A.__new__(cls, data)
        obj.name = name
        return obj

__new__ 实际上是一个静态方法，它以类作为第一个参数，而不是类方法，所以你可以直接用你想创建实例的类调用它。

对于Case 2，view 不能就地工作，你需要将结果分配给一些东西，最简单的方法是:

class B(A):
    def __new__(cls,data):
        obj = A(data)
        return obj.view(cls)

此外，您在 A 和 B 中定义了相同的 __array_finalize__(可能只是打字错误)——您没有不需要那样做。