python - 为什么这个 ndarray 的 numpy 默认值等于一个相对较大的数字而不是 ~0.0？

Question

在我的 PyCharm IDE 中，如果我打开一个 Python 控制台(解释器)并尝试实例化一个具有初始形状 [1] 的 numpy.ndarray 我会得到以下结果:

Python 3.8.10 (tags/v3.8.10:3d8993a, May  3 2021, 11:48:03) [MSC v.1928 64 bit (AMD64)]
IPython 8.4.0 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.
PyDev console: using IPython 8.4.0
Python 3.8.10 (tags/v3.8.10:3d8993a, May  3 2021, 11:48:03) [MSC v.1928 64 bit (AMD64)] on win32
import numpy as np
np.ndarray([1])
Out[3]: array([0.0078125])

这个默认值似乎相对 (>>) 比我预期的要大。我期望接近 0.0 或本质上 0.0(即 1.234e+178)。鉴于它是值的大小，它似乎不是某种舍入误差。

Checking the documentation看起来用户并不是真的打算直接创建 ndarray 的实例，而是依赖于 array。不过，该文档甚至提供了实例化 (2, 2) 形状数组的示例。

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相关有趣的是，在实例化不同大小的 ndarray 之后，默认值似乎“突然”改变了。如果我继续从上面在同一个终端上玩，我会得到以下行为

Python 3.8.10 (tags/v3.8.10:3d8993a, May  3 2021, 11:48:03) [MSC v.1928 64 bit (AMD64)]
IPython 8.4.0 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.
PyDev console: using IPython 8.4.0
Python 3.8.10 (tags/v3.8.10:3d8993a, May  3 2021, 11:48:03) [MSC v.1928 64 bit (AMD64)] on win32
import numpy as np
np.ndarray([1])
Out[3]: array([0.0078125])
np.ndarray([1, 2])
Out[4]: array([[1.02724393e-188, 6.85721358e+215]])
np.ndarray(1)
Out[5]: array([6.85721358e+215])
np.ndarray([1])
Out[6]: array([6.85721358e+215])

各种在线 Python 交互终端产生相同的行为。

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为什么 numpy.ndarray([1]) 的默认值等于这么大的值？

对于大小为 (1) 的数组，buffer 的默认值是否“默认”等于此值？..

注意:1/128 = 0.0078125

Answer 1

numpy.ndarray([1]) 被解释为 空数组，形状为 (1,)(即 1D大小为 1) 的数组。没有没有默认值。这意味着 Numpy 和操作系统都不会初始化数组。因此，数组可以包含非零值。实际上，它通常为 0，因为大多数操作系统出于安全原因将内存区域归零(您通常不希望其他进程的数据像浏览器的密码一样泄露)。但是请注意，CPython 的分配器可以自由回收以前分配的内存，现在释放了。有些值接近于零，因为它们是被解释为小 float 的小整数(大多数整数在程序中往往很小)。设置指数位后，生成的浮点值可能会像您的示例中那样大。依赖这个值不是一个好主意，因为它会导致未定义的行为(该值可以是一个静默的 NaN，甚至是一个信号 NaN，可能是未处理的中断)。请改用 np.zeros。