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基于tensorflow __init__、build 和call的利用小结

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白云追月素 显示全部楼层 发表于 2021-10-25 19:58:32 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
1.先容

在使用tf构建网络框架的时候,常常会碰到__init__、build 和call这三个互相搭配着使用,那么它们的区别重要在那里呢?
1)__init__重要用来做参数初始化用,好比我们要初始化卷积的一些参数,就可以放到这内里
2)call可以把范例的对象当做函数来使用,这个对象可以是在__init__内里也可以是在build内里
3)build一样平常是和call搭配使用,这个时候,它的功能和__init__很相似,当build中存放本层需要初始化的变量,当call被第一次调用的时候,会先执行build()方法初始化变量,但后面再调用到call的时候,是不会再去执行build()方法初始化变量
2.代码
  1. class RB(tf.keras.layers.Layer):
  2. def __init__(self, num_filters, *args, **kwargs):
  3. self.num_filters = num_filters
  4. super(RB, self).__init__(*args, **kwargs)
  5. #按需求添加卷积
  6. def build(self, input_shape):
  7. #按需求添加卷积
  8. self._layers = [
  9. ]
  10. super(RB, self).build(input_shape)
  11. def call(self, tensor):
  12. for layer in self._layers:
  13.   tensor = layer(tensor)
  14. class DecodeNet(tf.keras.layers.Layer):
  15. def __init__(self, num_filters, *args, **kwargs):
  16. self.num_filters = num_filters
  17. super(DecodeNet, self).__init__(*args, **kwargs)
  18. self.rb_block0 = RB(self.num_filters)
  19. self.rb_block1 = RB(self.num_filters)
  20. self.rb_block2 = RB(self.num_filters)
  21. def build(self, input_shape):
  22. self._layers = [
  23.   RB(self.num_filters),
  24.   RB(self.num_filters),
  25.   RB(self.num_filters),
  26. ]
  27. super(DecodeNet, self).build(input_shape)
  28. def call(self, tensor):
  29. tensor = self.rb_block0(tensor)
  30. tensor = self.rb_block1(tensor)
  31. for layer in self._layers:
  32.   tensor = layer(tensor)
  33. tensor = self.rb_block2(tensor)
  34. return tensor
复制代码
增补:Python类中的__init__() 和 self 的解析
1、Python中self的寄义

self,英文单词意思很明显,表示自己,本身。
此处有几种埋伏寄义:
1.这里的自己,指的是,实例Instance本身。
2.同时, 由于说到“自己”这个词,都是和相对而言的“其他”而说的;而此处的其他,指的是,类Class,和其他变量,好比局部变量,全局变量等。
此处的self,是个对象(Object),是当前类的实例。
因此,对应的self.valueName 和 self.function()中的valueName:表示self对象,即实例的变量。与其他的,Class的变量,全局的变量,局部的变量,是相对应的。
function:表示是调用的是self对象,即实例的函数。与其他的全局的函数,是相对应的。
2、Python中为何要有self

那就是:
在类的代码(函数)中,需要访问当前的实例中的变量和函数的,即,访问Instance中的:
对应的变量(属性,property):Instance.ProperyNam,去读取之前的值和写入新的值
调用对应函数(function):Instance.function(),即执行对应的动作
-> 而需要访问实例的变量和调用实例的函数,当然需要对应的实例Instance对象本身
-> 而Python中就规定好了,函数的第一个参数,就必须是实例对象本身,并且建议,约定俗成,把其名字写为self
-> 所以,我们需要self(需要用到self)
而假如没有用到self,即代码中,去掉self后,那种写法所使用到的变量,现实上不是你所盼望的,不是真正的实例中的变量和函数,而是的访问到了其他部分的变量和函数了。甚至会由于没有符合的初始化实例变量,而导致后续无法访问的错误。
下面,就通过代码,来演示,假如去掉self,或者没有公道的使用self,会出现哪些错误。
3、起首来看一下__init__()和self对象
  1. #!/usr/bin/env python
  2. # -*- coding:utf-8 -*-
  3. # Author: antcolonies
  4. class Person(object):
  5. def __init__(self, name, lang, website):
  6.   self.name = name
  7.   self.lang = lang
  8.   self.website = website
  9.   print('self: ', self)
  10.   print('type of self: ', type(self))
  11. '''
  12. 未实例化时,运行程序,构造方法没有运行
  13. '''
  14. p = Person('Tim', 'English', 'www.universal.com')
  15. '''实例化后运行的结果
  16. self: <__main__.Person object at 0x00000000021EAF98>
  17. type of self: <class '__main__.Person'>
  18. '''
复制代码
可以看出self为实例变量p,是一个Person范例的对象。
  1. class Dog(object):  
  2. def __init__(self,name,dog_type):
  3.   self.name = name
  4.   self.type = dog_type
  5. def sayhi(self):
  6.   print("hello,I am a dog, my name is ",self.name)
  7. d = Dog('LiChuang',"京巴")   # 实例化
  8. d.sayhi()
复制代码
以下是d = Dog('LiChuang',"京巴")实例化的示意图:

4、假如没有在__init__中初始化对应的实例变量的话,导致后续引用实例变量会堕落

如下代码,完备的演示了,假如没有在类Class的最初的__init__函数中,正确的初始化实例变量,则会导致后续没有变量可用,因而出现AttributeError的错误:
  1. #!/usr/bin/env python
  2. # -*- coding:utf-8 -*-
  3. # Author: antcolonies
  4. name = 'whole global name'
  5. '''
  6. 注:此处全局的变量名,写成name,只是为了演示而用
  7. 实际上,好的编程风格,应该写成gName之类的名字,
  8. 以表示该变量是Global的变量
  9. '''
  10. class Person(object):
  11. def __init__(self, newPersonName):
  12.   # self.name = newPersonName
  13.   '''
  14.   如果此处不写成self.name
  15.   那么此处的name,只是__init__函数中的局部临时变量name而已
  16.   和全局中的name,没有半毛钱关系
  17.   '''
  18.   name = newPersonName
  19.   '''
  20.   此处只是为了代码演示,而使用了局部变量name,
  21.   不过需要注意的是,此处很明显,由于接下来的代码也没有利用到此处的局部变量name
  22.   则就导致了,此处的name变量,实际上被浪费了,根本没有利用到
  23.   '''
  24. def sayYourName(self):
  25.   '''
  26.   此处由于找不到实例中的name变量,所以会报错:
  27.   AttributeError: Person instance has no attribute 'name'
  28.   '''
  29.   print('My name is %s' %self.name)
  30. def selfAndInitDemo():
  31. personInstance = Person('Tim')
  32. personInstance.sayYourName()
  33. if __name__ == '__main__':
  34. selfAndInitDemo()
  35. ''' 未使用self.name时抛异常
  36. Traceback (most recent call last):
  37. File "E:/python14_workspace/s14/day06/test_1.py", line 18, in <module>
  38. selfAndInitDemo()
  39. File "E:/python14_workspace/s14/day06/test_1.py", line 15, in selfAndInitDemo
  40. personInstance.sayYourName()
  41. File "E:/python14_workspace/s14/day06/test_1.py", line 11, in sayYourName
  42. print('My name is %s' %self.name)
  43. AttributeError: 'Person' object has no attribute 'name'
  44. '''
复制代码
从上述代码可见,由于在类的初始化(实例化)的__init__函数中,没有给self.name设置值,使得实例中,根本没有name这个变量,导致后续再去访问self.name,就会出现AttributeError的错误了。
对应的,假如写成self.name,则意思就正确了,就是初始化的时候,给实例中新增长,并且正常设置了正确的值newPersionName了,所以后续再去通过self.name,就可以访问到,当前实例中正确的变量name了。
相应的正确写法的代码如下:
  1. #!/usr/bin/env python
  2. # -*- coding:utf-8 -*-
  3. # Author: antcolonies
  4. name = 'whole global name'
  5. '''
  6. 注:此处全局的变量名,写成name,只是为了演示而用
  7. 实际上,好的编程风格,应该写成gName之类的名字,
  8. 以表示该变量是Global的变量
  9. '''
  10. class Person(object):
  11. def __init__(self, newPersonName):
  12.   self.name = newPersonName
  13.   '''
  14.   此处正确的,通过访问self.name的形式,实现了:
  15.    1.给实例中,增加了name变量
  16.    2.并且给name赋了初值,为newPersionName
  17.   '''
  18. def sayYourName(self):
  19.   '''
  20.   此处由于开始正确的初始化了self对象,使得其中有了name变量,
  21.   所以此处可以正确访问了name值了
  22.   '''
  23.   print('My name is %s' %self.name)
  24. def selfAndInitDemo():
  25. personInstance = Person('Tim')
  26. personInstance.sayYourName()
  27. if __name__ == '__main__':
  28. selfAndInitDemo()
  29. '''My name is Tim'''
复制代码
5、在函数中,使用对应的变量

虽然代码是可以运行的,但是现实上却是使用的,不是实例中的变量
偶然候,虽然你写的代码,可以运行,但是使用到的变量,由于没有加self,现实上是用到的不是实例的变量,而是其他的变量。
此类题目,重要和Python中的变量的作用域有关,但是此处例子中,也和是否使用self有关:
  1. #!/usr/bin/env python
  2. # -*- coding:utf-8 -*-
  3. # Author: antcolonies
  4. name = 'whole global name'
  5. '''
  6. 注:此处全局的变量名,写成name,只是为了演示而用
  7. 实际上,好的编程风格,应该写成gName之类的名字,
  8. 以表示该变量是Global的变量
  9. '''
  10. class Person(object):
  11. name = 'class global name'
  12. def __init__(self, newPersonName):
  13.   # self.name = newPersonName
  14.   '''
  15.   此处,没有使用self.name
  16.   而使得此处的name,实际上仍是局部变量name
  17.   虽然此处赋值了,但是后面没有被利用到,属于被浪费了的局部变量name
  18.   '''
  19.   name = newPersonName
  20. def sayYourName(self):
  21.   '''
  22.   此处,之所以没有像之前一样出现:
  23.   AttributeError: Person instance has no attribute 'name'
  24.   那是因为,虽然当前的实例self中,没有在__init__中初始化对应的name变量,实例self中没有对应的name变量
  25.   但是由于实例所对应的类Person,有对应的name变量,所以也是可以正常执行代码的
  26.   对应的,此处的self.name,实际上是Person.name
  27.   '''
  28.   print('My name is %s' %self.name)
  29.   print('Name within class Person is actually the global name: %s' %name)
  30.   print("Only access Person's name via Person.name = %s" %(Person.name))
  31. def selfAndInitDemo():
  32. personInstance = Person('Tim')
  33. personInstance.sayYourName()
  34. print('whole global name is %s' %name)
  35. if __name__ == '__main__':
  36. selfAndInitDemo()
  37. '''
  38. My name is class global name
  39. Name within class Person is actually the global name: whole global name
  40. Only access Person's name via Person.name = class global name
  41. whole global name is whole global name
  42. '''
复制代码
其中,可见,此处开始__init__中,没有给self实例初始化对应的name,
而后面的函数sayYourName中,虽然可以调用到self.name而没有出现AttributeError错误,
但是现实上此处的值,不是所期望的,传入的name,即"Tim",而是类中的name的值,即"class global name"。
以上为个人经验,盼望能给大家一个参考,也盼望大家多多支持脚本之家。如有错误或未思量完全的地方,望不吝见教。

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