创建NumPy数组时如何保留自定义dtype？

当你使用np.dtype("(2,)u8")时，NumPy会将(2,)解析为数组的维度而非单个元素的结构，因此会生成形状为(4,2)、dtype为uint64的二维数组。要创建每个元素是两个uint64（u8）元组的一维数组，可以用以下两种方法：

方法1：直接使用结构化dtype创建 #

定义结构化数据类型，明确每个元素包含两个uint64字段，这样NumPy不会自动展开维度：

import numpy as np

# 定义包含两个匿名uint64字段的dtype
dt = np.dtype("u8, u8")
a = np.empty(4, dtype=dt)

print(a.shape, a.dtype)
# 输出：(4,) [('f0', '<u8'), ('f1', '<u8')]

此时数组形状为(4,)，每个元素是包含两个uint64值的元组，例如a[0]会返回类似(0, 0)的结果。

方法2：从已有的二维数组修改dtype #

如果已经生成了二维数组，可以通过view()方法将其转换为结构化dtype，该操作共享内存，无需复制数据：

import numpy as np

# 先创建二维数组
a = np.empty((4, 2), dtype="u8")
# 将每一行视为一个结构化元素
a = a.view("u8, u8")

print(a.shape, a.dtype)
# 输出：(4,) [('f0', '<u8'), ('f1', '<u8')]

补充说明 #

如果你的实际需求是每个元素包含两个uint8（而非uint64），只需将上述代码中的u8替换为u1即可，对应NumPy的uint8类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nico Schlömer