numpy.r_ 不是函数。它是什么？

Question

根据numpy.r_here 上的 numpy/scipy 文档，它“不是函数，因此不带参数”。

如果不是函数，那么numpy.r_等“函数”的专有名词是什么？

Answer 1

我认为r_是一个函数，但它是由一个聪明的黑客使用不同的语法实现的。 Mike 已经解释了r_ 实际上不是一个函数，而是RClass 的一个类实例，它实现了__getitem__，因此您可以将它用作r_[1]。外观上的区别在于您使用方括号而不是弯曲的括号，因此您不是在进行函数调用，而是实际上是在索引对象。虽然这在技术上是正确的，但对于所有目的来说，它就像函数调用一样工作，但它允许一些普通函数不允许的额外语法。

创建r_ 的动机可能来自Matlab 的语法，它允许以非常紧凑的方式构造数组，例如x = [1:10, 15, 20:10:100]。要在 numpy 中达到同样的效果，您必须执行 x = np.hstack((np.arange(1,11), 15, np.arange(20,110,10)))。 python 中不允许使用冒号创建范围，但它们确实以切片表示法的形式存在以索引到列表中，例如L[3:5]，甚至A[2:10, 20:30] 用于多维数组。在后台，这些索引符号被转换为对对象的 __getitem__ 方法的调用，其中冒号符号被转换为 slice 对象：

In [13]: class C(object):
    ...:     def __getitem__(self, x):
    ...:         print x

In [14]: c = C()

In [15]: c[1:11, 15, 20:110:10]
(slice(1, 11, None), 15, slice(20, 110, 10))

r_ 对象“滥用”这一事实来创建一个接受切片表示法的“函数”，该函数还执行一些附加操作，例如将所有内容连接在一起并返回结果，以便您可以编写 x = np.r_[1:11, 15, 20:110:10]。文档中的“不是函数，所以不带参数”有点误导......

Answer 2

这是一个类实例（又名对象）：

In [2]: numpy.r_
Out[2]: <numpy.lib.index_tricks.RClass at 0x1923710>

类是一种构造，用于定义不同的类型 - 因为这样的类允许instances 自身。每个实例都可以有属性（成员/实例变量和方法）。

类可以拥有的方法之一是__getitem__ 方法，每当您将[something,something...something] 附加到实例的名称时都会调用此方法。对于 numpy.r_ 实例，该方法返回一个 numpy 数组。

以下面的类为例：

class myClass(object)
    def __getitem__(self,i)
        return i*2

查看上述类的这些输出：

In [1]: a = myClass()

In [2]: a[3]
Out[2]: 6

In [3]: a[3,4]
Out[3]: (3, 4, 3, 4)

我正在调用 myClass 的 __getitem__ 方法（通过 [] 括号）并且 __getitem__ 方法正在返回（在这种情况下是列表的内容 * 2）- 不是 em> 类/实例表现为函数 - 它是被调用的 myClass 实例的 __getitem__ 函数。

最后一点，您会注意到要实例化 myClass 我必须执行 a = myClass() 而要获得 RClass 的实例您使用 numpy.r_ 这是因为 numpy 实例化 RClass 并将其绑定到名称 numpy.r_ 本身。 This is the relevant line in the numpy source code。在我看来，这相当丑陋和令人困惑！