C-numpy：设置固定宽度字符串的数据类型？

Question

我正在处理一些在 C 语言中表示为字符串的数据。我想 return 基于此数据的 numpy 数组。但是，我希望数组具有 dtype='SX'，其中 X 是在运行时确定的数字。

到目前为止，我正在像这样在 C 中复制数据：

    buffer_len_alt = (MAX_WIDTH)*(MAX_NUMBER_OF_ITEMS);
    output_buffer = (char *) calloc(sizeof(char), buffer_len_alt);
    column = PyArray_SimpleNewFromData(1, &buffer_len_alt, NPY_BYTE, output_buffer);
    if (column == NULL){
        return (PyObject *) NULL;
    }
    /* Put strings of length MAX_WIDTH in output_buffer */
    return column;

如你所见，我告诉 PyArray_SimpleNewFromData，'column' 是一维字节数组，所以当我们调用 'column' 的指针变成 python对象 'col' 我们看到这个：

print(col)
>> array([48,  0,  0, 50, 48, 48, 48,  0,  0, 50, 48, 48, 50, 48, 48, 48,  0, 0], dtype=int8)
print(col.view('S3'))
>> array([b'0', b'200', b'0', b'200', b'200', b'0'], dtype='|S3')

'b' 前缀告诉我它们仍然被解释为字节数组，但我想改为使用字符串“0”、“200”等。在这个例子中，字符串是数字，但并非总是如此。

我知道我可以单独调用 b'200'.decode(format) 将每个单独的字节对象转换为字符串，但是为 numpy 编写 C 扩展的全部目的是获取所有循环运行在 C 中。旧的 chararray 接口（现在已弃用？）还提供了一个 array.decode 方法，可以解码数组中的每个序列，但是 numpy-C 接口 returned 的对象同样是只是普通的 ndarrays。

问题我应该将什么 typenum 传递给 SimpleNewFromData 而不是 NPY_BYTE 以便 python 接收具有正确类型信息的数组（例如 dtype='S5'）？

或者，如果没有 typenum 使用 SimpleNewFromData 实现这一点，那么我可能需要使用 SimpleNewFromDescr，但我不知道如何正确设置 PyArray_Descr 参数，并且文档在这方面确实参差不齐，所以我非常感谢任何形式的指导。

Answer 1

我不熟悉你代码的 C 部分，但你似乎混淆了字节字符串和 unicode 字符串的表示。 b'200' 显示表示您正在使用 Py3，其中 unicode 是默认字符串类型。

在 Py3 会话中：

原始字节：

In [482]: x=np.array([48,  0,  0, 50, 48, 48, 48,  0,  0, 50, 48, 48, 50, 48, 48, 48,  0, 0], dtype=np.int8)

查看了一个 3 字节的字符串。在 PY2 会话中，不会使用 b。但观点是一样的。

In [483]: x.view('S3')
Out[483]: 
array([b'0', b'200', b'0', b'200', b'200', b'0'], 
      dtype='|S3')

一个view不改变数据缓冲区，但astype可以根据需要转换元素，并用新的数据缓冲区创建一个新数组。

In [484]: x.view('S3').astype('U3')
Out[484]: 
array(['0', '200', '0', '200', '200', '0'], 
      dtype='<U3')
In [485]: x.view('S3').astype('U3').view(np.uint8)
Out[485]: 
array([48,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 50,  0,  0,  0, 48,
        0,  0,  0, 48,  0,  0,  0, 48,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
        0,  0, 50,  0,  0,  0, 48,  0,  0,  0, 48,  0,  0,  0, 50,  0,  0,
        0, 48,  0,  0,  0, 48,  0,  0,  0, 48,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
        0,  0,  0,  0], dtype=uint8)

Unicode 版本在其缓冲区中有 72 个字节，每个字符 4 个字节。

np.char 仍然存在，但主要是将字符串方法应用于 S 和 U 类型数组。 np.char.decode 与 astype 做同样的事情。

In [489]: np.char.decode(x.view('S3'))
Out[489]: 
array(['0', '200', '0', '200', '200', '0'], 
      dtype='<U3')

C-numpy：设置固定宽度字符串的数据类型？

C-numpy: Setting the data type for fixed-width strings?

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