Cython Memoryview 中的数组广播

Question

我在 cython 中创建了一个类型化的内存视图，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

函数 foo() 执行此任务但不是很 convenient/readable。

函数 bar() 中的行 A *= pi 然而无法编译：Invalid operand types for '*' (double_t[:, :]; double).

有没有办法在 cython 内存视图上执行这样的广播操作？

Answer 1

不，内存视图不会这样做。内存视图实际上只是一种快速访问数组中单个元素的方法。它没有可以在数组上执行的数学运算的真正概念。

就您的 bar 函数而言，任何键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，但最终工作是在普通情况下完成的调用 Numpy 函数）。

有多种（不是 100% 满意）从内存视图获取 Numpy 数组的方法：

np.asarray(memview) - 这应该在没有复制的情况下完成（前提是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。如果内存视图是切片的结果，那么 .base 将是原始的未切片对象。
保留一个并行的numpy数组和memoryview变量：
```
 Anp = np.array(...)
 cdef double[:] Amview = Anp
```
因为 memoryview 是一些内存的 view，对数组的修改将反映在 memoryview 中，反之亦然。（重新分配数组变量，例如 Anp = something_else，不会反映出来）。

总而言之，内存视图是为一项主要工作而设计的：能够快速访问各个元素。如果这不是您正在做的，那么您可能不想使用内存视图。

Cython Memoryview 中的数组广播

Array-Broadcasting in Cython Memoryview

numpy

cython

typed-memory-views

array-broadcasting