NumPy 之: 数据类型对象 dtype
简介
之前讲到了 NumPy 中有多种数据类型，每种数据类型都是一个 dtype(numpy.dtype )对象。今天我们来详细讲解一下 dtype 对象。
dtype 的定义
先看下 dtype 方法的定义：
其作用就是将对象 obj 转成 dtype 类型的对象。
它带了两个可选的参数:
align – 是否按照 C 编译器的结构体输出格式对齐对象。
Copy – 是拷贝对象，还是对对象的引用。
dtype 可以用来描述数据的类型（int，float，Python 对象等），描述数据的大小，数据的字节顺序（小端或大端）等。
可转换为 dtype 的对象
可转换的 obj 对象可以有很多种类型，我们一一来进行讲解
dtype 对象
如果 obj 对象本身就是一个 dtype 对象，那么可以进行无缝转换。
None
不传的话，默认就是float_，这也是为什么我们创建数组默认都是 float 类型的原因。
数组标量类型
内置的数组标量可以被转换成为相关的 data-type 对象。
前面一篇文章我们讲到了什么是数组标量类型。数组标量类型是可以通过 np.type 来访问的数据类型。 比如：
np.int32,np.complex128等。
我们看下数组标量的转换：
这些以 np 开头的内置数组标量类型可以参考我之前写的文章 “NumPy 之:数据类型” 。
注意，数组标量并不是 dtype 对象，虽然很多情况下，可以在需要使用 dtype 对象的时候都可以使用数组标量。
通用类型
一些通用类型对象，可以被转换成为相应的 dtype 类型：
内置 Python 类型
一些 Python 内置的类型和数组标量类型是等价的，也可以被转换成为 dtype：
看下内置 Python 类型转换的例子：
带有.dtype 属性的对象
任何 type 对象只要包含dtype属性，并且这个属性属于可以转换的范围的话，都可以被转换成为 dtype。
一个字符的 string 对象
对于每个内置的数据类型来说都有一个和它对应的字符编码，我们也可以使用这些字符编码来进行转换：
数组类型的 String
Numpy 中数组类型的对象有一个属性叫做 typestr。
typestr 描述了这个数组中存放的数据类型和长度。
typestr 由三部分组成，第一部分是描述数据字节顺序： < 小端 > 大端。
第二部分是数组里面元素的基本类型：
最后一部分就是数据的长度。
dtype 支持下面几种类型的转换：
我们看几个例子：
逗号分割的字符串
逗号分割的字符串可以用来表示结构化的数据类型。
对于这种结构化的数据类型也可以转换成为 dtpye 格式，转换后的 dtype，将会以 f1，f2, … fn-1 作为名字来保存对应的格式数据。我们举个例子：
上面的例子中，f0 保存的是 32 位的整数，f1 保存的是 2 x 3 数组的 64-bit 浮点数。f2 是一个 32-bit 的浮点数。
再看另外一个例子：
类型字符串
所有在numpy.sctypeDict.keys()中的字符，都可以被转换为 dtype：
使用的例子：
元组
通过使用 dtype 构成的元组，我们可以生成新的 dtype。
元组也有很多种方式。
(flexible_dtype, itemsize)
对于不固定长度的 dtype，可以指定 size：
(fixed_dtype, shape)
对于固定长度的 dtype，可以指定 shape：
[(field_name, field_dtype, field_shape), …]
list 中的元素是一个个的 field，每个 field 都是由 2-3 个部分组成的，分别是 field 名字，field 类型，field 的 shape。
field_name 如果是 ’ ‘的话，就会使用默认的 f1，f2 ….作为名字。field_name 也可以是一个 2 元组，由 title 和 name 组成。
field_dtype 就是 field 的 dtype 类型。
shape 是一个可选字段，如果 field_dtype 是一个数组的话，就需要指定 shape。
上面是两个字段，一个是大端的 32 位的 int，一个是小端的 32 位的 int。
四个字段，每个都是无符号整形。
{‘names’: …, ‘formats’: …, ‘offsets’: …, ‘titles’: …, ‘itemsize’: …}
这种写法可以指定 name 列表和 formats 列表：
offsets 指的是每个字段的 byte offsets。titles 是字段的 title，itemsize 是整个 dtype 的 size。
(base_dtype, new_dtype)
可以将基本的 dtype 类型转换为结构化的 dtype 类型：
32 位的 int 转换成两个 16 位的 int。
32 位的 int，转换成 4 个 unsigned integers。
本文已收录于 http://www.flydean.com/04-python-numpy-datatype-obj/
最通俗的解读，最深刻的干货，最简洁的教程，众多你不知道的小技巧等你来发现！
欢迎关注我的公众号:「程序那些事」,懂技术，更懂你！
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【程序那些事】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/a8ee9eac63b76598c8ad1887c】。文章转载请联系作者。
关注公众号：程序那些事，更多精彩等着你！ 2020.06.07 加入
最通俗的解读，最深刻的干货，最简洁的教程，众多你不知道的小技巧，尽在公众号：程序那些事！
评论