無法解決NumbaTypingError

有一個程序涉及搜索（最終）大量的引陣列合，我試圖使用 numba 加速。我試圖更改我的初始代碼以使其兼容，但仍然出現我不知道如何解決的 TypingError。我在使用“np.asarray()”時遇到了很多問題，所以我洗掉了它，現在主要處理標準串列，但它仍然不起作用。我只會提到給定錯誤訊息看起來相關的代碼部分，如果需要更多，我也會提供（只是為了保持相當短）。

錯誤訊息中看似關鍵的部分（據我所知，其余部分只是由于此函式在另一個內部呼叫，而另一個又在另一個內部呼叫）內容如下：

在 nopython 模式管道中失敗（步驟：nopython 前端）未找到用于簽名的函式 Function(<function dot at 0x0000021490EA2400>) 的實作：

點（串列（串列（float64）<iv=None>）<iv=None>，反映串列（float64）<iv=None>）

有 4 個候選實作： - 其中 4 個不匹配，原因是：函式 '_OverloadWrapper._build..ol_generated' 中的多載：檔案：numba\core\overload_glue.py：第 131 行。帶引數：'(list (list(float64)<iv=None>)<iv=None>, reflected list(float64)<iv=None>)'：由于實作引發特定錯誤而被拒絕：TypingError：在 nopython 模式管道中失敗（步驟：nopython前端）找不到用于簽名的函式 Function() 的實作：

  >>> stub(list(list(float64)<iv=None>)<iv=None>, reflected list(float64)<iv=None>)

它似乎源自定義如下的函式“nvaxes_lab”：

# reference position of NV axis vectors, each row holds the orientation (vector) of one NV axis    
nvaxes_ref = [[1.0, 1.0, 1.0],
     [-1.0, 1.0, -1.0], [1.0, -1.0, -1.0], [-1.0, -1.0, 1.0]]

@njit()
def rot_euler(a, b, g):
    """
    :param a: float, angle of third rotation (around z-axis) in radians
    :param b: float, angle of second rotation (around x-axis) in radians
    :param g: float, angle of first rotation (around z-axis) in radians
    :return: rotation matrix for a general rotation around the Euler angles a (=alpha), b (=beta), g (=gamma) defined
        as follows: rot_euler(a,b,g) = rotZ(a).rotX(b).rotZ(g)
    """
    return [[np.cos(a) * np.cos(g) - np.cos(b) * np.sin(a) * np.sin(g),
             -np.cos(b) * np.cos(g) * np.sin(a) - np.cos(a) * np.sin(g), np.sin(a) * np.sin(b)],
            [np.cos(g) * np.sin(a)   np.cos(a) * np.cos(b) * np.sin(g),
             np.cos(a) * np.cos(b) * np.cos(g) - np.sin(a) * np.sin(g), -np.cos(a) * np.sin(b)],
            [np.sin(b) * np.sin(g), np.cos(g) * np.sin(b), np.cos(b)]]

@njit()    
def nvaxes_lab(a, b, g):
    """
    :param a: float, angle of third Euler rotation (around z-axis) in radians
    :param b: float, angle of second Euler rotation (around x-axis) in radians
    :param g: float, angle of first Euler rotation (around z-axis) in radians
    :return: numpy array of dimensions 3x4, each row holds the orientation (vector) of the corresponding NV-axis
        after rotation by the Euler angles a,b,g
    """
    return [np.dot(rot_euler(a, b, g), nvaxes_ref[0]).astype(float), np.dot(rot_euler(a, b, g), nvaxes_ref[1]).astype(float),
            np.dot(rot_euler(a, b, g).astype(float), nvaxes_ref[2]), np.dot(rot_euler(a, b, g), nvaxes_ref[3]).astype(float)]

問題似乎是在'nvaxes_lab'中回傳的陣列的每個組件中的點積......不幸的是，我不知道如何定義陣列（我嘗試了多個版本）或者我還能做些什么來犯這個錯誤消失，因為這是我第一次使用 numba。

我會很感激你的幫助！

uj5u.com熱心網友回復：

你有幾個問題。首先，您看到的實際錯誤來自 numba 編譯您的函式時，它使用 numpy 函式的 C 實作。這些實作需要 numpy 陣列，而不是串列。所以錯誤：

點（串列（串列（float64）<iv=None>）<iv=None>，反映串列（float64）<iv=None>）

基本上是想告訴您該np.dot函式不知道如何處理串列。在 python 版本中，它會將串列強制轉換為 numpy 陣列，但我猜不是在 C/numba 版本中。您可以np.array環繞每個串列，或者更好的選擇是輸出一個陣列rot_euler。

接下來，最好不要參考在您嘗試 JIT 的函式范圍之外定義的可變變數。在nvaxes_lab中，您參考 的每個元素nvaxes_ref。您最好將它們作為函式的引數傳遞，并且為了保持一致，也將它們設為陣列。

最后，您的檔案字串與您的回傳型別不匹配nvaxes_lab。您可以將整個串列 vstack 以使其成為一個陣列。

在將東西轉換為浮點數方面，因為nvaxes_ref陣列已經是一個浮點陣列，所以所有的輸出也將是浮點數，所以你可以放棄這些astype方法。

import numpy as np
from numba import njit


nvaxes_ref = np.array([
     [1.0, 1.0, 1.0],
     [-1.0, 1.0, -1.0], 
     [1.0, -1.0, -1.0], 
     [-1.0, -1.0, 1.0]
])

@njit
def rot_euler(a, b, g):
    """
    :param a: float, angle of third rotation (around z-axis) in radians
    :param b: float, angle of second rotation (around x-axis) in radians
    :param g: float, angle of first rotation (around z-axis) in radians
    :return: rotation matrix for a general rotation around the Euler angles
        a (=alpha), b (=beta), g (=gamma) defined as follows: 
        rot_euler(a,b,g) = rotZ(a).rotX(b).rotZ(g)
    """
    return np.array([
        [
            np.cos(a) * np.cos(g) - np.cos(b) * np.sin(a) * np.sin(g), 
            -np.cos(b) * np.cos(g) * np.sin(a) - np.cos(a) * np.sin(g), 
            np.sin(a) * np.sin(b)
        ],
        [
            np.cos(g) * np.sin(a)   np.cos(a) * np.cos(b) * np.sin(g),
            np.cos(a) * np.cos(b) * np.cos(g) - np.sin(a) * np.sin(g), 
            -np.cos(a) * np.sin(b)
        ],
        [
            np.sin(b) * np.sin(g), 
            np.cos(g) * np.sin(b), 
            np.cos(b)
        ]
    ])

@njit
def nvaxes_lab(a, b, g, refs):
    """
    :param a: float, angle of third Euler rotation (around z-axis) in radians
    :param b: float, angle of second Euler rotation (around x-axis) in radians
    :param g: float, angle of first Euler rotation (around z-axis) in radians
    :return: numpy array of dimensions 3x4, each row holds the orientation (vector) 
             of the corresponding NV-axis after rotation by the Euler angles a,b,g
    """
    return [
            np.dot(rot_euler(a, b, g), refs[0]),
            np.dot(rot_euler(a, b, g), refs[1]),
            np.dot(rot_euler(a, b, g), refs[2]),
            np.dot(rot_euler(a, b, g), refs[3])
    ]

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