如何在 Cython 中初始化固定大小的整数 numpy 数组？答案

【问题标题】：how to initialize fixed-size integer numpy arrays in Cython?如何在 Cython 中初始化固定大小的整数 numpy 数组？
【发布时间】：2013-04-16 03:27:10
【问题描述】：

如何在 Cython 中创建 int 类型的空 numpy 数组？以下适用于双数组或浮点数组：

# make array of size N of type float
cdef np.ndarray[float, ndim=1] myarr = np.empty(N)
# make array of size N of type int
cdef np.ndarray[int, ndim=1] myarr = np.empty(N)

但是，如果我尝试对 int 做同样的事情，它会失败：

# this fails
cdef np.ndarray[np.int, ndim=1] myarr = np.empty(N)
# wanted to set first element to be an int
myarr[0] = 5

它给出了错误：

ValueError: 缓冲区 dtype 不匹配，预期为 'int' 但得到了 'double'

因为显然np.empty() 返回一个双精度值。我试过了：

cdef np.ndarray[np.int, ndim=1] myarr = np.empty(N, dtype=int)

但它给出了同样的错误。如何做到这一点？

【问题讨论】：

标签： python optimization numpy cython

【解决方案1】：

包括声明

cimport numpy as np

并将数组声明为np.int32_t:

cdef np.ndarray[np.int32_t, ndim=1] myarr = np.empty(N, dtype=np.int32)

您可以从类型声明中删除32，然后使用

cdef np.ndarray[np.int_t, ndim=1] myarr = np.empty(N, dtype=np.int)

但我更愿意明确说明 numpy 数组中元素的大小。

请注意，我还将 dtype 添加到 empty; empty 的默认 dtype 是 np.float64。

【讨论】：

为什么这不适用于普通的int 或只是np.int 而不是np.int32_t？
ndarray 声明的类型参数需要是 C 类型，而不是 Python 对象类型。如果您深入研究 numpy cython 头文件 numpy.pxd，您会发现 np.int32_t 最终导致声明 signed int。
您能否解释一下为什么在调用np.empty 时使用dtype=np.int 而不是dtype=np.int32_t？后者不起作用

【解决方案2】：

奇怪！我尝试时遇到了同样的错误。但是，查看错误消息，我只是将数组创建的范围更改为一个函数，并且它可以编译！我不知道发生这种情况的原因，但是。

import numpy as np
cimport numpy as np

ctypedef np.int_t DTYPE_t
DTYPE=np.int

def new_array():
    cdef int length = 10
    cdef np.ndarray[DTYPE_t, ndim=1] x = np.zeros([length], dtype=np.int)
    return x

x = new_array()

我认为http://docs.cython.org/src/userguide/language_basics.html#python-functions-vs-c-functions 有一些与 python/c/mixed 变量的作用域相关的信息。

【讨论】：