Python 作用于提供的数组的函数

Question

一些 NumPy 函数（例如 argmax 或 cumsum）可以将数组作为可选的 out 参数并将结果存储在该数组中。请原谅我对这里的术语掌握得不够完美（这是我无法通过谷歌搜索答案的原因），但似乎这些函数以某种方式作用于超出其范围的变量。

我将如何转换这个简单的函数，以便它可以像提到的函数那样接受一个 out 参数？

import numpy as np

def add_two(a):
    return a + 2

a = np.arange(5)

a = add_two(a)

根据我的理解，add_two() 的重写版本将允许将上面的最后一行替换为

add_two(a, out=a)

Answer 1

在我看来，最好和最明确的就是按照你现在正在做的事情去做。 Python 在函数中传递值而不是引用作为参数，因此您只能修改可变对象。

一种方法是：

import numpy as np
def add_two(a, out):
    out[:] = a+2
a = np.arange(5)
add_two(a, out=a)
a

输出：

array([2, 3, 4, 5, 6])

注意。与您当前的解决方案不同，这需要作为参数传递的对象 out 存在并且是一个数组

Answer 2

天真的解决方案是用计算结果填充输出数组的缓冲区：

def add_two(a, out=None):
    result = a + 2
    if out is None:
        out = result
    else:
        out[:] = result
    return out

问题（如果你可以这么说的话）是你仍在生成中间数组，并且有效地绕过了首先预分配结果的好处。一种更微妙的方法是在 numpy 管道中使用函数的 out 参数：

def add_two(a, out=None):
    return np.add(a, 2, out=out)

不幸的是，与一般向量化一样，这只能根据所需的操作集具体情况来完成。

顺便说一句，这与范围无关。 Python 对象特别适用于所有名称空间（尽管它们的名称可能不是）。如果在函数中修改了可变参数，则更改将始终在函数外部可见。例如参见 [=13=].

Python function that acts on provided array