numexpr：临时变量或重复的子表达式？

Question

如果同一个子表达式出现在一个 numexpr 表达式中的多个地方，它会被重新计算多次（或者 numexpr 是否足够聪明以检测到这一点并重用结果）？

有没有办法在 numexpr 表达式中声明临时变量？这将有两个目标：

我正在尝试计算 f(g(x)) 其中 f 和 g本身都是复杂的表达式（例如，对于基于像素的主题分类，f是一个包含多个阈值的嵌套决策树，g是一组归一化差异比率，x 是多波段光栅图像）。

Answer 1

是的，如果子表达式在 numexpr 表达式中重复，则不会重新计算。

这可以通过将 numexpr.evaluate(expr) 替换为 numexpr.disassemble(numexpr.NumExpr(expr)) 来验证。

例如，表达式 "where(x**2 > 0.5, 0, x**2 + 10)" 被编译成如下内容：

y = x*x
t = y>0.5
y = y+10
y[t] = 0

（注意乘法只出现一次，没有出现两次。）

因此，最好将整个计算作为单个 numexpression 输入。避免在 python 中执行子计算（将中间结果或临时变量分配给 numpy 数组），因为这只会增加内存使用量并破坏 numexpr 的 optimisations/speedups（这与在 CPU-缓存大小的块以避免内存延迟）。

尽管如此，可以使用字符串替换来格式化更具可读性的代码：

f = """where({g} > 0.5,
             0,
             {g} + 10)"""
g = "x**2"
expr = f.format(g=g)

numexpr: temporary variables or repeated sub-expressions?