numpy中結構數組

   在c語言中，我們可以使用關鍵字struct定義結構類型。和c語言一樣，numpy也可以創建結構定義，這樣可以很方便的讀取二進制的C語言結構數組，將其轉換為numpy數組對象，假設我們定義的結構數組如下(C語言描述)：

struct Person{
     char name[30];
     int    age;
     float weight;  
};

我們在python中可以自定義類型如下：

>>> persontype = np.dtype({
    'names':['name','age','weight'],
    'formats':['S30','i','f']},align = True)

>>> a = np.array([('Liming',24,63.9),('Mike',15,67.),('Jan',34,45.8)],dtype = persontype)
>>> a
array([('Liming', 24, 63.900001525878906), ('Mike', 15, 67.0),
('Jan', 34, 45.79999923706055)],
dtype={'names':['name','age','weight'], 'formats':['S30','<i4','<f4'], 'offsets':[0,32,36], 'itemsize':40, 'aligned':True})

首先創建了dtype對象persontype,它的結構類型是一個藐視各字段的字典，該字典有兩個鍵：‘names’和'format'.每個鍵對應的值是一個列表，‘names’定義結構體中每個字段的名稱,'formats’定義每個字段的數據類型。我們使用的類型如下：

‘S30’：表示長度為30的字符串類型，由於結構體中每個元素的大小固定，所以需要指定長度。

‘i’：32位的整數類型，相當於np.int32

'f':32位單精度浮點數，相當於np.float32

然后通過np.array()創建數組，通過dtype指定元素類型為persontype

還可以使用包含該多個元組的列表來描述數據類型，刑如：(字段名，數據類型)

>> persontype = np.dtype([('name','|S30'),('age','<i8'),('weight','<f8')])
>>> a = np.array([('Liming',24,63.9),('Mike',15,67.),('Jan',34,45.8)],dtype = persontype)
>>> a
array([('Liming', 24L, 63.9), ('Mike', 15L, 67.0), ('Jan', 34L, 45.8)], 
      dtype=[('name', 'S30'), ('age', '<i8'), ('weight', '<f8')])

|：忽略字節順序

<:低位字節在前

>:高位字節在前

結構體數組的取值方式和一般數組差不多，可以通過下標取得元素：

>>> a[0]
('Liming', 24L, 63.9)
>>> a[0:-1]
array([('Liming', 24L, 63.9), ('Mike', 15L, 67.0)], 
      dtype=[('name', 'S30'), ('age', '<i8'), ('weight', '<f8')])

我們可以使用字段名作為下標獲取對於的值

>>> a['name']
array(['Liming', 'Mike', 'Jan'], 
      dtype='|S30')
>>> a['age']
array([24, 15, 34], dtype=int64)
>>> a['weight']
array([ 63.9,  67. ,  45.8])

可以通過 a.tostring()或者a.tofile()方法可以將數組a以二進制方式寫成字符串或者寫入文件