numpy数组中的整数溢出

Question

import numpy as np
a = np.arange(1000000).reshape(1000,1000)
print(a**2)

有了这段代码，我得到了这个答案。为什么我得到负值？

[[         0          1          4 ...,     994009     996004     998001]
 [   1000000    1002001    1004004 ...,    3988009    3992004    3996001]
 [   4000000    4004001    4008004 ...,    8982009    8988004    8994001]
 ..., 
 [1871554624 1873548625 1875542628 ..., -434400663 -432404668 -430408671]
 [-428412672 -426416671 -424420668 ..., 1562593337 1564591332 1566589329]
 [1568587328 1570585329 1572583332 ..., -733379959 -731379964 -729379967]]

Answer 1

在您的平台上，np.arange返回dtype’int32’的数组：

In [1]: np.arange(1000000).dtype
Out[1]: dtype('int32')

数组的每个元素都是32位整数。平方导致结果不适合32位。结果被裁剪为32位，并且仍然解释为32位整数，这就是为什么看到负数的原因。

编辑： 在这种情况下，可以通过在平方之前构造dtype’int64’数组来避免整数溢出：

a=np.arange(1000000,dtype='int64').reshape(1000,1000)

请注意，使用numpy时，发现的问题是固有的危险。您必须谨慎选择dtype，并事先知道您的代码不会导致算术溢出。为了速度起见，numpy不能也不会在出现这种情况时警告您。

有关numpy邮件列表上对此的讨论，请参见http://mail.scipy.org/pipermail/numpy-
discussion/2009-April/041691.html
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