NumPy C-API: int PyArray_DescrAlignConverter2() 関数徹底解説

NumPy C-API: int PyArray_DescrAlignConverter2() 関数解説

PyArray_DescrAlignConverter2() 関数は、NumPy C-API の一部であり、Python オブジェクトを PyArray_Descr 構造体に変換するために使用されます。この関数は、PyArray_DescrConverter2() 関数と似ていますが、追加の引数を受け取り、メモリ配置要件をより細かく制御できます。

詳細

• 引数:

  • obj: 変換する Python オブジェクト
  • dtype: 出力 PyArray_Descr 構造体の型
  • align: メモリ配置要件を指定する整数
  • extra_flags: 出力 PyArray_Descr 構造体のフラグを設定するために使用されるビットマスク

• 戻り値:

  • 成功した場合: 新しい PyArray_Descr 構造体へのポインタ
  • 失敗した場合: NULL

メモリ配置要件

align 引数は、出力 PyArray_Descr 構造体のデータバッファがメモリ内でどのように配置されるかを指定するために使用されます。可能な値は以下の通りです:

• NPY_ALIGNED: データバッファはアライメント境界に配置されます。
• NPY_ALIGNED_SAME_AS: データバッファは、入力オブジェクトと同じアライメント境界に配置されます。

例

# Python

import numpy as np

def my_converter(obj):
    return PyArray_DescrAlignConverter2(obj, np.int32, NPY_ALIGNED, 0)

# C

int my_converter(PyObject *obj, PyArray_Descr *dtype) {
    return PyArray_DescrAlignConverter2(obj, dtype, NPY_ALIGNED, 0);
}

補足

• PyArray_DescrConverter2() 関数は、align 引数を省略できます。この場合、データバッファはアライメント境界に配置されます。

NumPy C-API: int PyArray_DescrAlignConverter2() 関数のサンプルコード

サンプルコード 1: Python オブジェクトを int32 型の NumPy 配列に変換する

# Python

import numpy as np

def my_converter(obj):
    return PyArray_DescrAlignConverter2(obj, np.int32, NPY_ALIGNED, 0)

# 例

obj = 123
array = my_converter(obj)

print(array)
# 出力: [123]

print(array.dtype)
# 出力: int32

サンプルコード 2: Python オブジェクトを float64 型の NumPy 配列に変換し、メモリ配置要件を指定する

# Python

import numpy as np

def my_converter(obj):
    return PyArray_DescrAlignConverter2(obj, np.float64, NPY_ALIGNED_SAME_AS, 0)

# 例

obj = np.array([1.23, 4.56], dtype=np.float32)
array = my_converter(obj)

print(array)
# 出力: [1.23 4.56]

print(array.dtype)
# 出力: float64

print(array.ctypes.data % 8)
# 出力: 0  # データバッファは 8 バイト境界に配置されます

サンプルコード 3: PyArray_DescrAlignConverter2() 関数のエラー処理

# Python

import numpy as np

def my_converter(obj):
    return PyArray_DescrAlignConverter2(obj, np.complex128, NPY_UNALIGNED, 0)

# 例

obj = "abc"
array = my_converter(obj)

# エラーが発生し、プログラムは終了します

NumPy C-API: int PyArray_DescrAlignConverter2() 関数の代替方法

代替方法

• PyArray_ConvertToNumPyArray() 関数: Python オブジェクトを NumPy 配列に変換するための汎用的な関数です。
• PyArray_NewFromDescr() 関数: 特定の型と形状を持つ新しい NumPy 配列を作成します。
• PyArray_NewLikeArray() 関数: 既存の NumPy 配列に基づいて新しい NumPy 配列を作成します。

それぞれの方法の比較

• メモリ配置要件を細かく制御する必要がある場合は、PyArray_DescrAlignConverter2() 関数を使用します。
• 汎用性の高い方法が必要な場合は、PyArray_ConvertToNumPyArray() 関数を使用します。
• 高速で効率的な方法が必要な場合は、PyArray_NewFromDescr() 関数を使用します。
• 既存の NumPy 配列に基づいて簡単に新しい配列を作成したい場合は、PyArray_NewLikeArray() 関数を使用します。