（一）tensorflow笔记：Tensor数据类型

常见的数据类型载体

• list
• np.array
• tf.tensor

list: 可以存储不同数据类型，缺点不适合存储较大的数据，如图片

np.array: 解决同类型大数据数据的载体，方便数据运算，缺点是在深度学习之前就设计好的，不支持GPU

tf.tensor:更适合深度学习，支持GPU

Tensor是什么

scalar: 1.1
vector:[1.1] , [1.1,2.2,……]
matrix:[[1,2,3,],[4,5,6],[7,8,9]]
torsor:rank > 2 （一般指的是维度大于2的数据）

但是，在tensorflow里面我们把数据的数据都叫tensor

Tensor支持的类型

• int, float, double
• bool
• string

创建不同类型的Tensor

import tensorflow as tf
# 创建一个整型的数据
tf.constant(1)
# Out[3]: 
# 注意因为这里的constant就是一个普通的tensor,不要理解为常量了（TF1.0是代表一个常量）

# 创建一个浮点类型的数据
tf.constant(1.)
# Out[4]: 

# 若给定一个浮点型的数据，但是指定为int类型会报错
tf.constant(2.2,dtype=tf.int32)
# TypeError: Cannot convert 2.2 to EagerTensor of dtype int32

# 给一数指定双精度
tf.constant(2.,dtype=tf.double)
# Out[6]: 

# 创建bool类型的数据
tf.constant([True,False])
# Out[7]: 

# 创建字符串型数据（很少用）
tf.constant("hello,world")
# Out[8]: 

Tensor Property

下面开始介绍Tensor常用的属性

tf.device

import tensorflow as tf
with tf.device("cpu"):
    a = tf.constant([1])
with tf.device("gpu"):
    b = tf.range(6)

print(a.device)
print(b.device)
# 数据在CPU和GPU上的转换
aa = a.gpu()
print(aa.device)
bb = b.cpu()
print(bb.device)

输出结果：
/job:localhost/replica:0/task:0/device:CPU:0
/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0
/job:localhost/replica:0/task:0/device:GPU:0
/job:localhost/replica:0/task:0/device:CPU:0

转换为numpy

c = tf.range(10)
#Out[14]: 
c.numpy()
#Out[15]: array([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) 

Tensor的维度与形状

d = tf.range(10)
d.shape
# Out[17]: TensorShape([10])

d.ndim
# Out[18]: 1

# 用rank查看tensor的维度（秩）：返回的是一个tensor类型的数据
tf.rank(d)
# Out[19]: 
tf.rank(tf.ones([3,4,2]))
# Out[20]: 

# tf.name
# 是Tensorflow1.0中的概念，现在基本已经淘汰了

python中判断一个数据是不是Tensor

import numpy as np
import tensorflow as tf

a = tf.constant(1.)
b = tf.constant([True,False])
c = tf.constant("hello,world")
d = np.arange(4)

isinstance(a,tf.Tensor)
# Out[27]: True
tf.is_tensor(b)
# Out[28]: True
tf.is_tensor(d)
# Out[29]: False

a.dtype,b.dtype,c.dtype,d.dtype
# Out[32]: (tf.float32, tf.bool, tf.string, dtype('int32'))

a.dtype == tf.float32
Out[33]: True
c.dtype == tf.string
Out[34]: True

数据类型的转换

a = np.arange(5)
a.dtype
Out[36]: dtype('int32')
aa = tf.convert_to_tensor(a)  # numpy数据转化方法为.astype(np.int64)
# Out[38]: 
aa = tf.convert_to_tensor(a, dtype=tf.float32)
# Out[40]: 

# 用头tf.cast（）数据转化
tf.cast(aa,dtype = tf.float32)
# Out[41]: 
aaa = tf.cast(aa,dtype=tf.double)
# Out[43]: 
tf.cast(aaa,dtype=tf.int32)
# Out[44]: 


# bool 与 int 的转化
b = tf.constant([0,1])
tf.cast(b,tf.bool)
# Out[46]: 
bb = tf.cast(b,dtype=tf.bool)
tf.cast(bb,tf.int32)
# Out[48]: 

tf.Variable

tf.Variable在tensorflow中相比tf.constan一样也是Tensor，tf.Variable特指Tensorflow中哪些可以优化的参数，比如自动求导。tf.Variable可以理解为是专门为神经网络所设立的一个类型。

a = tf.range(5)
b = tf.Variable(a)
# Out[51]: 
b.dtype
# Out[52]: tf.int32
b.name
# Out[53]: 'Variable:0'
b = tf.Variable(a, name = "input_data")
b.name
# Out[55]: 'input_data:0'
b.trainable
# Out[56]: True


isinstance(b,tf.Tensor)
# Out[57]: False
isinstance(b,tf.Variable)
# Out[58]: True
tf.is_tensor(b)
# Out[59]: True

b.numpy()
# Out[60]: array([0, 1, 2, 3, 4])

将Tensor类型转化为python中的数据类型

a = tf.ones([])
# Out[63]: 
a.numpy()
# Out[64]: 1.0
int(a)
# Out[65]: 1
float(a)
# Out[66]: 1.0