如何使 int8 python numpy 数组对用户显示为 bool-解网

问：

需要存储一个 bool numpy 数组，但它必须与只能存储 int8 的旧规范（astropy.io.fits.ImageHDU）兼容（其他类型是可能的，但 int8 是最小的占用空间）。关键问题是用户想要做

mask = np.array((True, False, False, True))
print(np.arange(4, 8)[mask])
[4, 7]

如果 mask 是 int，这将给出完全不同的结果

[5, 4, 4, 5]

这里有两个（错误的）实现，可以让我了解我需要什么

import numpy as np
class MyClass(dict):
     @property
     def mask(self):
         return self['mask'].astype(bool)
     @mask.setter
     def mask(self, inmask):
         self['mask'] = inmask.astype(np.int8)
input_mask = np.array((0, 1), dtype=np.int8)
obj = MyClass((('mask', input_mask),))

期望的行为应该并且始终是同步的，即obj.maskobj['mask']

print(obj.mask)
[False, True]
print(obj['mask'])
[0, 1]
obj['mask'][0] = 1
print(obj.mask)
[True, True]
obj.mask[0] = False
print(obj.mask)
[False, True]
print(obj['mask'])
[0, 1]

但是实现失败，因为总是返回与不同的实例。所以，作为替代方案，我尝试了maskself['mask']

import numpy as np
class MyClass(dict):
     @property
     def mask(self):
         try:
             return self._mask
         except AttributeError:
             self._mask = self['mask'].astype(bool)
             return self._mask
     @mask.setter
     def mask(self, inmask):
         self._mask = inmask
         self['mask'] = inmask.astype(np.int8)
input_mask = np.array((0, 1), dtype=np.int8)
obj = MyClass((('mask', input_mask),))

这失败了，因为并且不同步self._maskself['mask']

obj.mask[0] = True
print(obj.mask, ' - ', obj['maks'])
[True True] - [0 1]

python 数组 numpy 转换

为什么首先需要两个数组（一个布尔数组，一个整数数组）？请注意，Numpy 中的所有布尔数组在内部都是 int8（或者更确切地说是 uint8）数组，所以我要做的是：（1）将我的掩码存储为您需要的 int8 数组（like ）和（2）使用它的布尔视图进行掩码（like ）。这样，您就不需要使两个阵列保持同步。此外，您不会浪费额外的内存，因为视图不会复制原始的 int8 数据。或者也许我误解了你的问题？mask = np.array((1, 0, 0, 1), dtype=np.int8)np.arange(4, 8)[mask.view(dtype=bool)]

0赞 astabada 8/23/2023

@simon，感谢您的回复。我同意你所说的一切，但我有“浪费内存”的外部约束：-/，以避免用户犯错误，用int掩码索引数组

0赞 simon 8/23/2023

我明白了，这是有道理的。但是您仍然可以使用数组视图而不是使用？通过这种方式，您可以获得单独的数组实例（在 bool 和 int8 的情况下，甚至是不同类型的实例），它们仍然可以访问相同的内存——这意味着，如果一个数组中的值发生变化，其他数组中的值也会发生变化。我真的不了解你的工作流程，所以我不能告诉你我的意见，最好在哪里实施更改，但也许可以考虑一下。astype

0赞 astabada 8/24/2023

嘿@simon，我认为你是对的，我只需要更改第一个示例即可返回，它就可以了......如果你好心地把这个写成答案，我会在两天后再次检查并接受它！self['mask'].view(dtype=bool)

0赞 simon 8/24/2023

很高兴听到这个消息。让我看看我是否能找到时间:D无论如何：很高兴我能帮上忙

答：

1赞 simon 8/24/2023 #1

在该特定设置中，我将直接利用 Numpy 中布尔数组的值在后台使用字节（即 8 位值）处理的事实。我不完全确定这是否被认为是一个实现细节，但到目前为止，它对我有用。

这意味着我们可以使用 Numpy 的 ndarray.view（）来创建掩码内存的两种表示形式：布尔表示（用于实际掩码）和 int8 表示（用于规范一致性）。由于这两种表示都引用相同的内存，这意味着它们已经保持同步，而无需我们进行进一步的工作。

例如，调整您的第一次实现尝试，我们可以编写：

import numpy as np

class MyClass(dict):
    
    @property
    def mask(self):
        return self['mask'].view(bool)

    @mask.setter
    def mask(self, inmask):
        assert inmask.dtype in (np.uint8, np.int8, bool)
        self['mask'] = inmask.view(np.int8)

这将为我们提供预期的行为：

input_mask = np.array((0, 1), dtype=np.int8)
obj = MyClass((('mask', input_mask),))

# Check behavior
print(obj.mask)
# >>> [False  True]
print(obj['mask'])
# >>> [0 1]
obj['mask'][0] = 1
print(obj.mask)
# >>> [ True  True]
obj.mask[0] = False
print(obj.mask)
# >>> [False  True]
print(obj['mask'])
# >>> [0 1]

请注意，在此实现中，我们实际上有三种相同内存的表示形式：进入 setter 的、和。如果我们想确保在更改或（或者，同样，更改为不更改和），我们可以像以前一样在 setter 中使用。inmaskobj['mask']obj.maskinmaskobj.maskobj['mask']inmaskobj.maskobj['mask']astype()

上一个：如何在雪花中将日期格式转换为祖鲁格式？

下一个：java 中的字符数组实际上将什么存储为元素、char 或 unicode 值？

如何使 int8 python numpy 数组对用户显示为 bool

How to make an int8 python numpy array appear as bool to the user

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