numexpr：临时变量还是重复的子表达式？

Question

如果同一个子表达式出现在一个 numexpr 表达式中的多个位置，是否会多次重新计算（或者是否已经足够聪明地检测到并重复使用结果）？

有没有办法在numexpr表达式中声明临时变量？这有两个目标：

1. 鼓励numexpr考虑缓存和重用，而不是重新计算结果;
2. 简化表达式（使源代码更易于阅读和维护）。

我正在尝试计算 f（g（x））其中 f 和 g 本身都是复杂的表达式（例如对于像素 - 基于主题分类， f 是一个涉及多个阈值的嵌套决策树， g 是一组归一化差异比， x 是多个波段光栅图像）。

Answer 1

是的，如果子表达式在numexpr表达式中重复，则不会重新计算。

可以将numexpr.evaluate(expr)替换为numexpr.disassemble(numexpr.NumExpr(expr))来验证。

例如，表达式"where(x**2 > 0.5, 0, x**2 + 10)"被编译为类似：

y = x*x
t = y>0.5
y = y+10
y[t] = 0

（注意乘法只出现一次，而不是两次。）

因此，最好将整个计算输入为单个数字表达式。避免在python中执行子计算（将中间结果或临时变量分配到numpy数组中），因为这只会增加内存使用量并破坏numexpr的优化/加速（这与在CPU缓存中执行此完整计算序列有关）大小的块来规避内存延迟。）

尽管如此，使用字符串替换可以格式化更易读的代码：

f = """where({g} > 0.5,
             0,
             {g} + 10)"""
g = "x**2"
expr = f.format(g=g)