Numpy 副本与视图

发布时间：2023-07-03 09:19:13 所属栏目：教程来源：

导读：视图是指对数据的引用，通过该引用亦便可访问、操作原有数据，但原有数据不会产生拷贝。如果我们对视图进行修改，它会影响到原始数据，物理内存在同一位置。

副本是一个数据的完整的拷贝，如果我们对副本进行修改

视图是指对数据的引用，通过该引用亦便可访问、操作原有数据，但原有数据不会产生拷贝。如果我们对视图进行修改，它会影响到原始数据，物理内存在同一位置。

副本是一个数据的完整的拷贝，如果我们对副本进行修改，它不会影响到原始数据，物理内存不在同一位置。

视图一般发生在：

Numpy 的切片操作返回原数据的视图；

调用 ndarray 的 view() 函数产生一个视图。

副本一般发生在：

在对 Python 序列进行切片操作时，同时调用 deepcopy() 函数；

调用 ndarray （或其切片）的时候，同时调用 copy() 函数产生一个副本。

1. 直接赋值
1.1 ndarray 的赋值特性
对已经产生的 ndarray 对象，将该对象通过 = 方式再次赋值给其他变量，并不会创建数组对象的副本。即在该过程中产生的变量，都指向同一块物理内存地址。

案例
对于不同的变量，可以用 id() 函数来查看其对应的通用标识符，进而判断是否具有同一性。

a = np.arange()print(数组a：, a)print(数组a的id：, id(a))
打印结果为：

out:数组a： [ ]数组a的id：
通过把 a 赋值给 b，创建一个新变量：

b = aprint(数组a：, b)print(数组a的id：, id(b))
打印结果为：

数组a： [ ]数组a的id：
可以发现 a 和 b 的 id 完全一致，并且我们可以利用 is 判定符来佐证同一性的判定结论：

a is b
out:True
案例
在对 a 进行修改操作时，响应的效果也会同步显示在 b 变量中。

a.shape=(,)a
out:array([[ , , , ], [ , , , ], [ , , , ]])
修改 a 为二维数组，相应的，b也会产生同样的变化：

b
out:array([[ , , , ], [ , , , ], [ , , , ]])

2 视图或浅拷贝
2.1 ndarray.view()
ndarray.view() 方会创建一个新的数组对象，该方法创建的新数组的维数更改不会更改原始数据的维数。

a = np.arange().reshape(,)print(数组a：, a)print(数组a的id：, id(a))
打印结果为：

数组a： [[ ][ ][ ]]数组a的id：
创建 a 的视图 b：

b = a.view()print(视图b：, b)print(视图b的id：, id(b))
打印结果为：

视图b： [[ ]
        [ ]
        [ ]]视图b的id：
可以看到，在视图产生的过程中，a 和 b 的 id 并不一致，这说明视图和直接赋值是不一样的。

案例
对视图 b 进行元素修改，该修改会同步反馈在变量 a 中：

b[,]=print(数组b：, b)print(数组a：, a)
打印结果为：

数组b： [[ ]
        [ ]
        [ ]]数组a： [[ ]
        [ ]
        [ ]]
案例
对视图 b 进行形状修改，并不影响到 a：

b.shape=,print(数组b：, b)print(数组a：, a)
打印结果为：

数组b： array([[, , ],[ , , ]])数组a： [[ ]
        [ ]
        [ ]]

2.2 切片
使用切片创建视图修改数组元素会影响到原始数组。

arr = np.arange()print (数组arr：, arr)
创建的 arr 数组为：

数组arr： [ ]
分别通过切片产生 a 和 b：

a=arr[:]b=arr[:]print(修改前的切片a：, a)print(修改前的切片b：, b)
切片结果 a 和 b 为：

修改前的切片a： [ ]修改前的切片b： [ ]
分别改变切片 a 和 b 中的元素：

a[]=b[]=print(修改后的切片a：, a)print(修改后的切片b：, b)
修改后的 a 和 b 为：

修改后的切片a： [ ]修改后的切片b： [ ]
可以看到，对 a 和 b 所做的修改，都同时出现了。这说明切片直接是互相影响的。

print(修改后的原数组arr：, arr)
打印结果为：

修改后的原数组arr： [ ]
综合看下来，我们可以发现：变量 a,b 都是 arr 的一部分视图，对视图的修改会直接反映到原数据和相关切片中。

（编辑：汽车网）

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