numpy - Cython Memoryview 中的数组广播

Question

我在 cython 中创建了一个类型化的内存 View ，并想将它乘以一个标量:

import numpy as np
import math
cimport numpy as np

def foo():
    N = 10
    cdef np.double_t [:, :] A = np.ones(shape=(N,N),dtype=np.double_)
    cdef int i,j
    cdef double pi = math.pi
    for i in range(N):
        for j in range(N):
            A[i,j] *= pi
    return A

def bar():
    N = 10
    cdef np.double_t [:, :] A = np.ones(shape=(N,N),dtype=np.double_)
    cdef double pi = math.pi
    A *= pi
    return A

功能 foo()执行此任务但不是很方便/可读。
线路 A *= pi在函数中 bar()但是不编译: Invalid operand types for '*' (double_t[:, :]; double) .
有没有办法在 cython memoryview 上执行这样的广播操作？

Answer 1

不，内存 View 不会这样做。内存 View 实际上只是一种快速访问数组单个元素的方法。它没有可以在数组上执行的数学运算的真正概念。
如果您的 bar函数，任何输入它的尝试实际上可能会使它变得更糟(即它会花费额外的时间检查类型，但最终工作是在对 Numpy 函数的普通调用中完成的)。
有许多(不是 100% 令人满意的)从内存 View 中获取 Numpy 数组的方法:

np.asarray(memview) - 这应该在不复制的情况下完成(假设您没有使用深奥的间接内存布局)。可能值得添加一个断言来检查是否没有复制。

memview.base - 稍微小心一点。如果内存 View 是切片的结果，则 .base将是原始的未切片对象。

保持一个并行的 numpy 数组和 memoryview 变量:

 Anp = np.array(...)
 cdef double[:] Amview = Anp

因为 memoryview 是一些内存的 View ，对数组的修改将反射(reflect)在 memoryview 中，反之亦然。 (重新分配数组变量，例如 Anp = something_else ，不会被反射(reflect))。

总之，内存 View 是为一项主要工作而设计的:能够快速访问单个元素。如果这不是您正在做的，那么您可能不想使用内存 View 。