标量 
Python 只定义了一种特定数据类(只有一种整数类型,一种浮点类型等)。这在不需要关心数据在计算机中表示的所有方式的应用中是方便的。然而,对于科学计算,通常需要更多的控制。
在 NumPy 中,有 24 种新的基本 Python 类型来描述不同类型的标量。这些类型描述符主要基于 CPython 编写的 C 语言中可用的类型,其他几种类型与 Python 的类型兼容。
数组标量具有与之相同的属性和方法ndarrays。[1]这允许人们将数组中的项目部分地放在与数组相同的基础上,从而平滑混合标量和数组操作时产生的粗糙边缘。
数组标量存在于数据类型的层次结构中(请参见下图)。 可以使用层次结构检测它们:例如,如果 Val 是数组标量对象,则 isinstance(val,np.generic) 将返回 True。 或者,可以使用数据类型层次结构的其他成员来确定存在哪种数组标量。 因此,例如,如果 val 是复数值类型,则 isinstance(val,np.complexfloat) 将返回 True, 而如果 val 是灵活的 itemsize 数组类型之一(string、unicode、void), 则 isinstance(val,np.Flexible) 将返回 True。

图:表示数组数据类型的类型对象的层次结构。 未示出两种整数类型intp、uintp它们仅指向保存平台指针的整数类型。 所有数字类型也可以使用位宽名称获得。
[1]但是,数组标量是不可变的,因此没有数组标量属性可以设置。
内置标量类型 
内置标量类型如下所示。连同它们的(主要是)C 衍生的名称时,整数,浮点数,和复杂的数据类型也可使用位宽度约定,以便正确的大小的数组可以总是确保(例如int8,float64, complex128)。还提供了两个别名(intp和uintp)指向足以容纳 C 指针的整数类型。类似 C 的名称与字符代码相关联,如表中所示。但是,不鼓励使用字符代码。
一些标量类型基本上等同于基本的 Python 类型,因此从它们以及通用数组标量类型继承:
| 数组标量类型 | 相关的 Python 类型 | 
|---|---|
| int_ | IntType (仅限 Python 2) | 
| float_ | FloatType | 
| complex_ | ComplexType | 
| bytes_ | BytesType | 
| unicode_ | UnicodeType | 
该bool_数据类型是非常类似的 Python BooleanType,但不继承它,因为 Python 的 BooleanType不允许自己被继承,并在 C 级的实际布尔数据的大小是不一样的一个 Python 布尔标量。
警告
该bool_类型不是该类型的子类int_(bool_甚至不是数字类型)。这与 Python bool作为 int 的子类的默认实现不同。
NumPy 中的默认数据类型是float_。
在下表中,platform?表示该类型可能并非在所有平台上都可用。指出了与不同 C 或 Python 类型的兼容性:如果两种类型的数据具有相同的大小并以相同的方式解释,则它们是兼容的。
布尔(Booleans):
| 类型 | 备注 | 字符代码 | 
|---|---|---|
| bool_ | 兼容:Python bool | '?' | 
| bool8 | 8 位 | 
整数(Integers):
| 类型 | 备注 | 字符代码 | 
|---|---|---|
| byte | 兼容:C char | 'b' | 
| short | 兼容:C 短 | 'h' | 
| intc | 兼容:C int | 'i' | 
| int_ | 兼容:Python int | 'l' | 
| longlong | 兼容:C 长 | 'q' | 
| intp | 大到足以适合指针 | 'p' | 
| int8 | 8 位 | |
| int16 | 16 位 | |
| int32 | 32 位 | |
| int64 | 64 位 | 
无符号整数(Unsigned integers):
| 类型 | 备注 | 字符代码 | 
|---|---|---|
| ubyte | compatible:C unsigned char | 'B' | 
| ushort | 兼容:C unsigned short | 'H' | 
| uintc | compatible:C unsigned int | 'I' | 
| uint | 兼容:Python int | 'L' | 
| ulonglong | 兼容:C 长 | 'Q' | 
| uintp | 大到足以适合指针 | 'P' | 
| uint8 | 8 位 | |
| uint16 | 16 位 | |
| uint32 | 32 位 | |
| uint64 | 64 位 | 
浮点数字(Floating-point numbers):
| 类型 | 备注 | 字符代码 | 
|---|---|---|
| half | 'e' | |
| single | 兼容:C 浮动 | 'f' | 
| double | 兼容:C 双 | |
| float_ | 兼容:Python float | 'd' | 
| longfloat | 兼容:C 长浮 | 'g' | 
| float16 | 16 位 | |
| float32 | 32 位 | |
| float64 | 64 位 | |
| float96 | 96 位,平台? | |
| float128 | 128 位,平台? | 
复杂的浮点数(Complex floating-point numbers):
| 类型 | 备注 | 字符代码 | 
|---|---|---|
| csingle | 'F' | |
| complex_ | 兼容:Python 复杂 | 'D' | 
| clongfloat | 'G' | |
| complex64 | 两个 32 位浮点数 | |
| complex128 | 两个 64 位浮点数 | |
| complex192 | 两个 96 位浮动平台? | |
| complex256 | 两个 128 位浮点数,平台? | 
任何 Python 对象(Any Python object):
| 类型 | 备注 | 字符代码 | 
|---|---|---|
| object_ | 任何 Python 对象 | 'O' | 
注意
实际存储在对象数组中的数据( 即 具有 dtype 的数组object_)是对 Python 对象的引用,而不是对象本身。因此,对象数组的行为更像普通的 Python lists,因为它们的内容不必是相同的 Python 类型。
对象类型也是特殊的,因为包含object_项的数组 不会object_在项访问时返回对象,而是返回数组项引用的实际对象。
以下数据类型是灵活的:它们没有预定义的大小,并且它们描述的数据在不同的数组中可以具有不同的长度。(在字符代码中#是一个整数,表示数据类型包含多少个元素。)
| 类型 | 备注 | 字符代码 | 
|---|---|---|
| bytes_ | 兼容:Python 字节 | 'S#' | 
| unicode_ | 兼容:Python unicode / str | 'U#' | 
| void | 'V#' | 
警告
请参阅字符串类型的注解。
数字兼容性:如果您在数字代码中使用了旧的类型代码字符(从未推荐过), 则需要将其中一些更改为新字符。 特别是,所需的更改是 c -> S1, b -> B, 1 -> b, s -> h, w -> H 和 u -> I。 这些更改使类型字符约定与其他 Python 更加一致 诸如 struct 模块之类的模块。
属性 
数组标量对象的 数组优先级 为NPY_SCALAR_PRIORITY (-1,000,000.0)。它们也(还)没有 ctypes 属性。否则,它们与数组共享相同的属性:
| 方法 | 描述 | 
|---|---|
| generic.flags | 标志的整数值 | 
| generic.shape | 数组维度的元组 | 
| generic.strides | 每个维度中的字节元组步骤 | 
| generic.ndim | 数组维数 | 
| generic.data | 指向数据开始的指针 | 
| generic.size | gentype 中的元素数量 | 
| generic.itemsize | 一个元素的长度,以字节为单位 | 
| generic.base | 基础对象 | 
| generic.dtype | 获取数组数据描述符 | 
| generic.real | 标量的真实部分 | 
| generic.imag | 标量的虚部 | 
| generic.flat | 标量的一维视图 | 
| generic.T | 颠倒 | 
| generic.array_interface | 数组协议:Python 端 | 
| generic.array_struct | 数组协议:struct | 
| generic.array_priority | 数组优先级。 | 
| generic.array_wrap() | sc .** array_wrap **(obj)从数组返回标量 | 
索引 
另见
数组标量可以像 0 维数组一样索引:如果 x 是数组标量,
- x[()]返回数组标量的副本
- x[...]返回 0 维- ndarray
- x['field-name']返回字段 field-name 中 的数组标量。(例如, x 可以包含字段,当它对应于结构化数据类型时。)
方法 
数组标量具有与数组完全相同的方法。这些方法的默认行为是在内部将标量转换为等效的 0 维数组并调用相应的数组方法。 此外,数组标量的数学运算被定义,使得在相同的硬件标志被设置, 并用于解释结果作为通函数(ufunc), 使得用于 ufuncs 错误状态也延续到上数组标量的数学。
以上规则的例外情况如下:
| 方法 | 描述 | 
|---|---|
| generic | numpy 标量类型的基类。 | 
| generic.array() | sc .** array **(dtype)从带有指定 dtype 的标量返回 0-dim 数组 | 
| generic.array_wrap() | sc .** array_wrap **(obj)从数组返回标量 | 
| generic.squeeze() | 未实现(虚拟属性) | 
| generic.byteswap() | 未实现(虚拟属性) | 
| generic.reduce() | 泡菜的助手 | 
| generic.setstate() | |
| generic.setflags() | 未实现(虚拟属性) | 
定义新类型 
有两种方法可以有效地定义新的数组标量类型(除了从内置标量类型组合结构化类型dtypes):一种方法是简单地子类化 ndarray并覆盖感兴趣的方法。 这将在一定程度上起作用,但内部某些行为由数组的数据类型修复。要完全自定义数组的数据类型, 您需要定义新的数据类型,并使用 NumPy 进行注册。 这些新类型只能使用NumPy C-API在 C 中定义。
