如何对numpy.ndarray的子类进行子类化

Question

如何对numpy.ndarray的子类进行子类化

pythonnumpysubclassing

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我正在努力对我的numpy.ndarray的子类进行子类化。我不太理解问题所在，希望有人能解释以下情况，并说明如何做到我想做的事情。

我想要实现的目标：

我有一个numpy.ndarry的子类，它表现出我想要的行为（代码中的A类）。我想要子类化A（代码中的B类），以便B包含附加信息（名称）和方法（装饰的.simple_data方法）。

案例1：

import numpy as np

class A(np.ndarray):

    def __new__(cls,data):
        obj = np.asarray(data).view(cls)
        return obj

    def __array_finalize(self,obj):
        if obj is None: return

class B(A):

    def __init__(self,data,name):
        super(B,self).__init__(data)
        self.name = name

    @property
    def simple_data(self):
        return [data[0,:],data[:,0]]

if __name__ == '__main__':
    data = np.arange(20).reshape((4,5))
    b = B(data,'B')
    print type(b)
    print b.simple_data

运行这段代码会得到如下输出：

Traceback (most recent call last):
  File "ndsubclass.py", line 24, in <module>
    b = B(data,'B')
TypeError: __new__() takes exactly 2 arguments (3 given)

我假设这与B的构造中的“name”变量有关，由于A是numpy.array的子类，因此在调用B的init方法之前会调用A的new方法。因此，为了修复这个问题，我认为B还需要一个new方法来适当地处理附加参数。

我的猜测是像这样的东西：

def __new__(cls,data,name):
    obj = A(data)
    obj.name = name
    return obj

应该做到这一点，但是我如何更改obj的类？

情况2：

import numpy as np

class A(np.ndarray):

    def __new__(cls,data):
        obj = np.asarray(data).view(cls)
        return obj

    def __array_finalize__(self,obj):
        if obj is None: return

class B(A):

    def __new__(cls,data):
        obj = A(data)
        obj.view(cls)
        return obj

    def __array_finalize__(self,obj):
        if obj is None: return

    @property
    def simple_data(self):
        return [self[0,:],self[:,0]]

if __name__ == '__main__':
    data = np.arange(20).reshape((4,5))
    b = B(data)
    print type(b)
    print b.simple_data()

运行后的输出如下：

<class '__main__.A'>
Traceback (most recent call last):
  File "ndsubclass.py", line 30, in <module>
    print b.simple_data()
AttributeError: 'A' object has no attribute 'simple_data'

这让我惊讶，因为我原本期望的是:

<class '__main__.B'>
[array([0, 1, 2, 3, 4]), array([ 0,  5, 10, 15])]

我猜测B.new()中view()的调用未能正确设置obj的类。为什么会这样呢？

我很困惑，如果有人能够解释一下，我将不胜感激。

- Ben Whale

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- agf · Accepted Answer

对于案例1，最简单的方法是：

class B(A):
    def __new__(cls,data,name):
        obj = A.__new__(cls, data)
        obj.name = name
        return obj

__new__实际上是一个静态方法，它将类作为第一个参数而不是类方法，因此您可以直接使用要创建实例的类调用它。

对于案例2，view不能原地工作，您需要将结果分配给某些内容，最简单的方法是：

class B(A):
    def __new__(cls,data):
        obj = A(data)
        return obj.view(cls)

此外，你在A和B中定义了相同的__array_finalize__（可能只是一个笔误）-- 你不需要这样做。