如何子类化 numpy.ndarray 的子类

Question

我正在努力继承我自己的 numpy.ndarray 子类。我真的不明白问题出在哪里，希望有人解释在以下情况下出了什么问题以及如何做我想做的事情。

我想要达到的目标：

我有一个 numpy.ndarry 的子类，它的行为如我所愿（下面代码中的 A 类）。我想继承 A（下面代码中的 B 类），以便 B 包含附加信息（名称）和方法（装饰的 .simple_data 方法）。

案例一：

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

运行此代码会产生输出：

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，并且由于 A 是 numpy.array 的子类，因此 A 的 new 方法在 B 的 之前被调用>init 方法。因此，为了解决这个问题，我假设 B 还需要一个 new 方法来适当地处理附加参数。

我的猜测是这样的：

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

应该可以，但是如何改变obj的类呢？

案例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()

运行时输出为：

<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'

这出乎我的意料：

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

我假设 B.new() 中对 view() 的调用以某种方式未正确设置 obj 的类。为什么？

我对发生的事情感到困惑，如果有人能解释一下，我将不胜感激。

Answer 1

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，它以一个类作为第一个参数，而不是类方法，所以你可以直接用你要创建实例的类来调用它。

对于案例2，view 不能原地工作，你需要将结果赋值给某个东西，最简单的方法是：

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

另外，您在A 和B 中定义了相同的__array_finalize__（可能只是一个错字）——您不需要这样做。