scipy.pi、numpy.pi和math.pi之间有什么区别吗？

Question

在使用SciPy和NumPy的项目中，何时应该使用scipy.pi，何时应该使用numpy.pi，还是只使用math.pi？这些值之间有什么区别吗？

- Douglas B. Staple

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不，所有这些模块都提供同样的常量这一事实告诉我其中一定有原因。 - Douglas B. Staple

因为你并不总是使用它们所有的功能，你也不想只为了获取 Pi 而安装和导入一个模块。 - Lev Levitsky

@LevLevitsky 我刚开始使用Python，发现math.exp和numpy.exp有所不同（numpy.exp可以接受列表，但math.exp需要浮点数）。因此，我认为这不是一个愚蠢的问题... - Douglas B. Staple

Answer 1

>>> import math
>>> import numpy as np
>>> import scipy
>>> math.pi == np.pi == scipy.pi
True

所以无所谓，它们都是相同的值。

三个模块都提供一个pi值的唯一原因是，如果你只使用其中一个模块，你可以方便地访问pi而不必导入另一个模块。它们并不提供不同的pi值。

- BrenBarn

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其他条件相同的情况下，如果模块不依赖于numpy或者scipy，我会使用math.pi，因为它在标准库中。但正如你所说，无论哪个模块导入都可以使用pi，因为它们的值都是相同的。 - mgilson

如果你已经在使用numpy，可以使用np.pi，但仅为了获取pi而导入NumPy是没有意义的，因为它已经在math中了。 - asmeurer

Answer 2

需要注意的是，并非所有的程序库都使用相同的pi表示方法，因此了解你正在使用的表达方式是有好处的。例如，符号数学库Sympy中pi的表示法与math和numpy不同：

import math
import numpy
import scipy
import sympy

print(math.pi == numpy.pi)
> True
print(math.pi == scipy.pi)
> True
print(math.pi == sympy.pi)
> False

- jbay

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sympy中的Pi不是存储为常量/浮点数，而是一个包含该常量的对象。 - Naib

sympy的输出结果是符号形式的圆周率，适用于进行符号数学运算。其他输出结果则为浮点数近似值，适用于进行浮点数运算。 - endolith

math.pi == float(sympy.pi) 返回 True。 - Muhammad Yasirroni

Answer 3

如果我们查看它的源代码，scipy.pi恰好等于math.pi；事实上，它被定义为：

import math as _math
pi = _math.pi

在它们的源代码中，math.pi 被定义为等于 3.14159265358979323846，而 numpy.pi 被定义为等于 3.141592653589793238462643383279502884；两者都远高于 Python 中浮点数的 15 位精度，因此使用哪个都无所谓。

话虽如此，如果您还没有使用 numpy 或 scipy，仅为了使用 np.pi 或 scipy.pi 而导入它们将增加不必要的依赖关系，而 math 是 Python 标准库，因此不存在依赖问题。例如，在 Python 的 tensorflow 代码中使用 pi，可以使用 tf.constant(math.pi)。

- cottontail