PyTorch张量类型转换

Posted 2021-03-08 lqchen

1 numpy与CUDA之间的转换

1.tensor张量与numpy相互转换

tensor ----->numpy

import torch
a=torch.ones([2,5])

tensor([[1., 1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1., 1.]])
# **********************************
b=a.numpy()

array([[1., 1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1., 1.]], dtype=float32)

numpy ----->tensor

import numpy as np
a=np.ones([2,5])

array([[1., 1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1., 1.]])
# **********************************
b=torch.from_numpy(a)

tensor([[1., 1., 1., 1., 1.],
[1., 1., 1., 1., 1.]], dtype=torch.float64)

2.tensor张量与list相互转换
tensor—>list

a=torch.ones([1,5])

tensor([[1., 1., 1., 1., 1.]])
# ***********************************
b=a.tolist()

[[1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]]

list—>tensor

a=list(range(1,6))

[1, 2, 3, 4, 5]
# **********************************
b=torch.tensor(a)

tensor([1, 2, 3, 4, 5])

3.tensor张量见类型转换
构建一个新的张量，你要转变成不同的类型只需要根据自己的需求选择即可

tensor = torch.Tensor(3, 5)

# torch.long() 将tensor投射为long类型
newtensor = tensor.long()

# torch.half()将tensor投射为半精度浮点类型
newtensor = tensor.half()

# torch.int()将该tensor投射为int类型
newtensor = tensor.int()

# torch.double()将该tensor投射为double类型
newtensor = tensor.double()

# torch.float()将该tensor投射为float类型
newtensor = tensor.float()

# torch.char()将该tensor投射为char类型
newtensor = tensor.char()

# torch.byte()将该tensor投射为byte类型
newtensor = tensor.byte()

# torch.short()将该tensor投射为short类型
newtensor = tensor.short()

4.type_as() 将张量转换成指定类型张量

>>> a=torch.Tensor(2,5)
>>> a
tensor([[1.9431e-19, 4.8613e+30, 1.4603e-19, 2.0704e-19, 4.7429e+30],
[1.6530e+19, 1.8254e+31, 1.4607e-19, 6.8801e+16, 1.8370e+25]])
>>> b=torch.IntTensor(1,2)
>>> b
tensor([[16843009, 1]], dtype=torch.int32)
>>> a.type_as(b)
tensor([[ 0, -2147483648, 0, 0, -2147483648],
[-2147483648, -2147483648, 0, -2147483648, -2147483648]],
dtype=torch.int32)
>>> a
tensor([[1.9431e-19, 4.8613e+30, 1.4603e-19, 2.0704e-19, 4.7429e+30],
[1.6530e+19, 1.8254e+31, 1.4607e-19, 6.8801e+16, 1.8370e+25]])

1.Pytorch上的数据类型

Pytorch的类型可以分为CPU和GPU上的Tensor, 它们拥有的数据类型是基本上是一样的：
tensor.FloatTensor
tensor.LongTensor
tensor.ByteTensor
tensor.CharTensor
tensor.ShortTensor
tensor.IntTensor
torch.LongTensor
其中torch.Tensor是默认的tensor.FloatTensor的简称。

2.数据类型之间的转换

tensor = torch.Tensor(3, 5)
torch.long() 将tensor投射为long类型：
newtensor = torch.long()
torch.int()将该tensor投射为int类型：
newtensor = torch.int()
torch.double()将该tensor投射为double类型：
newtensor = torch.double()

一般，只要在Tensor后加long(), int(), double(), float(), byte()等函数就能将Tensor的类型进行转换
除此之外，可以使用type()函数，data为Tensor数据类型，data.type()给出data的类型，如果使用data.type(torch.FloatTensor)则强制转换为torch.FloatTensor类型的张量, 如果不知道什么类型，可以使用tensor_1.type_as(tensor_2), 将tensor_1转换成tensor_2。

1.  
   self = torch.LongTensor(3, 5)
2.  
   # 转换为其他类型
3.  
   print self.type(torch.FloatTensor)

3.cuda数据类型,cpu类型和一般的数据类型

如果没有特别说明：tensor是cpu上的变量
使用gpu张量：tensor.cuda()
使用cpu张量：tensor.cpu()
Variable转换成普通的Tensor: variable.data()
Tesnor转换成numpy array的格式：tensor.numpy()

numpy数据转换成Tensor: torch.from_numpy(np_data)
Tensor转换成Variable: Variable(tensor)

Pytorch中的Tensor常用的类型转换函数（inplace操作）：

（1）数据类型转换

　　在Tensor后加 .long(), .int(), .float(), .double()等即可，也可以用.to()函数进行转换，所有的Tensor类型可参考https://pytorch.org/docs/stable/tensors.html

（2）数据存储位置转换

　　CPU张量 ---->  GPU张量，使用data.cuda()

　　GPU张量 ----> CPU张量，使用data.cpu()

（3）与numpy数据类型转换

　　Tensor---->Numpy  使用 data.numpy()，data为Tensor变量

　　Numpy ----> Tensor 使用 torch.from_numpy(data)，data为numpy变量

（4）与Python数据类型转换

　　Tensor ----> 单个Python数据，使用data.item()，data为Tensor变量且只能为包含单个数据

　　Tensor ----> Python list，使用data.tolist()，data为Tensor变量，返回shape相同的可嵌套的list

（5）剥离出一个tensor参与计算，但不参与求导

　　Tensor后加 .detach()

　　官方解释为：

　　Returns a new Tensor, detached from the current graph. The result will never require gradient. Returned Tensor shares the same storage with the original one. In-place modifications on either of them will be seen, and may trigger errors in correctness checks. 

　　（以前这个功能用过.data()，但现在不推荐使用了）

2 张量数据类型的转换

Pytorch中tensor的类型

• Pytorch中定义了8种CPU张量类型和对应的GPU张量类型,CPU类型（如torch.FloatTensor）中间加一个cuda即为GPU类型（如torch.cuda.FloatTensor）
• torch.Tensor()、torch.rand()、torch.randn() 均默认生成 torch.FloatTensor型
• 相同数据类型的tensor才能做运算

一个例子：

• torch.FloatTensor(2,3) #构建一个2*3 Float类型的张量
• torch.DoubleTensor(2,3) #构建一个2*3 Double类型的张量
• torch.HalfTensor (2,3) #构建一个2*3 HalfTenso类型的张量
• torch.ByteTensor(2,3) #构建一个2*3 Byte类型的张量
• torch.CharTensor(2,3) #构建一个2*3 Char类型的张量
• torch.ShortTensor(2,3) #构建一个2*3 Short类型的张量
• torch.IntTensor(2,3) #构建一个2*3 Int类型的张量
• torch.LongTensor(2,3) #构建一个2*3 Long类型的张量

import torch
print(torch.FloatTensor(2,3).type()) #构建一个2*3 Float类型的张量
print(torch.DoubleTensor(2,3).type()) #构建一个2*3 Double类型的张量
print(torch.HalfTensor (2,3).type()) #构建一个2*3 HalfTenso类型的张量
print(torch.ByteTensor(2,3).type()) #构建一个2*3 Byte类型的张量
print(torch.CharTensor(2,3).type()) #构建一个2*3 Char类型的张量
print(torch.ShortTensor(2,3).type()) #构建一个2*3 Short类型的张量
print(torch.IntTensor(2,3).type()) #构建一个2*3 Int类型的张量
print(torch.LongTensor(2,3).type()) #构建一个2*3 Long类型的张量


torch.FloatTensor
torch.DoubleTensor
torch.HalfTensor
torch.ByteTensor
torch.CharTensor
torch.ShortTensor
torch.IntTensor
torch.LongTensor

tensor数据类型转换方法

• 使用独立的函数如 int(),float()等进行转换
• 使用torch.type()函数，直接显示输入需要转换的类型
• 使用type_as()函数，将该tensor转换为另一个tensor的type

使用独立的函数

import torch

tensor = torch.randn(2, 2)
print(tensor.type())

# torch.long() 将tensor转换为long类型
long_tensor = tensor.long()
print(long_tensor.type())

# torch.half()将tensor转换为半精度浮点类型
half_tensor = tensor.half()
print(half_tensor.type())

# torch.int()将该tensor转换为int类型
int_tensor = tensor.int()
print(int_tensor.type())

# torch.double()将该tensor转换为double类型
double_tensor = tensor.double()
print(double_tensor.type())

# torch.float()将该tensor转换为float类型
float_tensor = tensor.float()
print(float_tensor.type())

# torch.char()将该tensor转换为char类型
char_tensor = tensor.char()
print(char_tensor.type())

# torch.byte()将该tensor转换为byte类型
byte_tensor = tensor.byte()
print(byte_tensor.type())

# torch.short()将该tensor转换为short类型
short_tensor = tensor.short()
print(short_tensor.type())


torch.FloatTensor
torch.LongTensor
torch.HalfTensor
torch.IntTensor
torch.DoubleTensor
torch.FloatTensor
torch.CharTensor
torch.ByteTensor
torch.ShortTensor

使用torch.type()函数

type(new_type=None, async=False)如果未提供new_type，则返回类型，否则将此对象转换为指定的类型。 如果已经是正确的类型，则不会执行且返回原对象，用法如下：

t1 = torch.LongTensor(3, 5)
print(t1.type())
# 转换为其他类型
t2=t1.type(torch.FloatTensor)
print(t2.type())


torch.LongTensor
torch.FloatTensor

使用type_as()函数

• 这个函数的作用是将该tensor转换为另一个tensor的type,可以同步完成转换CPU类型和GPU类型，如torch.IntTensor-->torch.cuda.floatTendor.
• 如果张量已经是指定类型，则不会进行转换

t1=torch.Tensor(2,3)
t2=torch.IntTensor(3,5)
t3=t1.type_as(t2)
print(t3.type())


torch.IntTensor

主要参考：

https://blog.csdn.net/qq_40357974/article/details/101697721

https://blog.csdn.net/weixin_40446557/article/details/88221851

https://www.cnblogs.com/sbj123456789/p/10839020.html

https://zhuanlan.zhihu.com/p/64647295