tensor分為頭信息區(Tensor)和存儲區(Storage)
信息區主要保存着tensor的形狀(size)、步長(stride)、數據類型(type)等信息,而真正的數據則保存成連續數組,存儲在存儲區
因為數據動輒成千上萬,因此信息區元素占用內存較少,主要內存占用取決於tensor中元素的數目,即存儲區的大小
一般來說,一個tensor有着與之相對應的storage,storage是在data之上封裝的接口,便於使用
不同的tensor的頭信息一般不同,但是可能使用相同的storage
生成a:
a = t.arange(0,6)
a.storage()
⚠️將這里改成a = t.arange(0,6).float(),用來保證得到的值的類型為FloatTensor
這跟下面遇見的一個問題相關,可以看到下面了解一下,然后再跟着操作
所以你的下面內容的值的類型應該為FloatTensor類型,我的仍是LongTensor,因為我沒有改過來
返回:
0
1
2
3
4
5
[torch.LongStorage of size 6]
生成b:
b = a.view(2,3)
b.storage()
返回:
0
1
2
3
4
5
[torch.LongStorage of size 6]
對比兩者內存地址:
#一個對象的id值可以看作她的內存空間
#a,b storage的內存地址一樣,即是同一個storage
id(a.storage()) == id(b.storage())
返回:
True
改變某個值查看是否共享內存:
#a改變,b也隨之改變,因為他們共享storage,即內存
a[1] = 100 b
返回:
tensor([[ 0, 100, 2],
[ 3, 4, 5]])
生成c:
#c從a的后兩個元素取起
c = a[2:] c.storage()#指向相同
返回:
0
100
2
3
4
5
[torch.LongStorage of size 6]
查看其首元素內存地址:
c.data_ptr(), a.data_ptr() #data_ptr返回tensor首元素的內存地址
#從結果可以看出兩者的地址相差16
#因為c是從a第二個元素選起的,每個元素占8個字節,因為a的值的類型是int64
返回:
(140707162378192, 140707162378176)
因為查看后a的類型為int64:
a.dtype
返回:
torch.int64
更改c:
c[0] = -100 #a,c也共享內存空間,c[0]的內存地址對應的是a[2]的內存地址
a
返回:
tensor([ 0, 100, -100, 3, 4, 5])
使用storage來生成新tensor:
d = t.Tensor(c.storage())#這樣a,b,c,d共享同樣的內存空間
d[0] = 6666 b
⚠️報錯:
RuntimeError: Expected object of data type 6 but got data type 4 for argument #2 'source'
這是因為Tensor期待得到的值的類型是FloatTensor(類型6),而不是其他類型LongTensor(data type 4)
因為如果生成:
dtypea = t.FloatTensor([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
dtypea.storage()
返回:
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
[torch.FloatStorage of size 6]
再運行就成功了:
d = t.Tensor(dtypea.storage())#這樣a,b,c,d共享同樣的內存空間
d[0] = 6666 dtypea
返回:
tensor([[6.6660e+03, 2.0000e+00, 3.0000e+00],
[4.0000e+00, 5.0000e+00, 6.0000e+00]])
如果使用的是IntTensor(data type 3),也會報錯:
RuntimeError: Expected object of data type 6 but got data type 3 for argument #2 'source'
ShortTensor(data type 2),CharTensor(data type 1),ByteTensor(data type 0),DoubleTensor(data type 7)
下面的操作會在將上面的值改成FloatTensor的基礎上進行,即在a = t.arange(0,6)后面添加.float(),然后從頭執行了一遍
d = t.Tensor(c.storage())#這樣a,b,c,d共享同樣的內存空間
d[0] = 6666 b
返回:
tensor([[ 6.6660e+03, 1.0000e+02, -1.0000e+02],
[ 3.0000e+00, 4.0000e+00, 5.0000e+00]])
判斷是否共享內存:
#因此a,b,c,d這4個tensor共享storage
id(a.storage()) ==id(b.storage()) ==id(c.storage()) ==id(d.storage())#返回True
偏移量:
#獲取首元素相對於storage地址的偏移量
a.storage_offset(), c.storage_offset(), d.storage_offset()
返回:
(0, 2, 0)
即使使用索引只獲得一部分值,指向仍是storage:
#隔兩行/列取元素來生成e
e = b[::2,::2] print(e) print(e.storage_offset()) id(e.storage()) ==id(a.storage()) #雖然值不相同,但是得到的storage是相同的
返回:
tensor([[6666., -100.]])
0 Out[44]: True
步長信息:是有層次結構的步長
#獲得步長信息
b.stride(), e.stride()
返回:
((3, 1), (6, 2))
查看空間是否連續:
#查看其值的內存空間是否連續
#因為e只取得了storage中的部分值,因此其是不連續的
b.is_contiguous(), e.is_contiguous()
返回:
(True, False)
從上面的操作中我們可以看出絕大多數的操作並不修改tensor的數據,即存儲區的內容,只是修改了頭信息區的內容
這種做法更節省內存,同時提升了處理速度
但是我們可以看見e的操作導致其不連續,這時候可以調用tensor.contiguous()方法將他們變成連續的數據。該方法是復制數據到新的內存中,不再與原來的數據共享storage,如:
e.contiguous().is_contiguous() #返回True
生成f:
print(e.data_ptr())
f = e.contiguous() print(f.data_ptr()) #可見為f新分配了內存空間 print(f) print(f.storage())#內存空間中只有兩個值 print(f.size()) print(e.data_ptr()) #e指向的內存沒有改變 f.is_contiguous() #這里的f的內存空間是連續的
返回:
140707203003760
140707160267104
tensor([[6666., -100.]]) 6666.0 -100.0 [torch.FloatStorage of size 2] torch.Size([1, 2]) 140707203003760 Out[56]: True
是否為連續內存空間有什么影響?
比如當你想要使用.view()轉換tensor的形狀時,如果該tensor的內存空間不是連續的則會報錯:
k = t.arange(0,6).view(2,3).float().t()#進行轉置,轉置后的k內存是不連續的
k.is_contiguous()
k.view(-1)
報錯:
RuntimeError: invalid argument 2: view size is not compatible with input tensor's size and stride (at least one dimension spans across two contiguous subspaces). Call .contiguous() before .view(). at /Users/soumith/mc3build/conda-bld/pytorch_1549593514549/work/aten/src/TH/generic/THTensor.cpp:213
報錯的意思也是要求在.view()之前調用.contiguous(),改后為:
k = t.arange(0,6).view(2,3).float().t()#進行轉置,轉置后的k內存是不連續的
k.is_contiguous()
k.contiguous().view(-1)
成功返回:
tensor([0., 3., 1., 4., 2., 5.])