stdlib_io_npy 模块

npy 格式的描述取自 https://numpy.com.cn/doc/stable/reference/generated/numpy.lib.format.html

格式版本 1.0

前 6 个字节是魔数字符串：正好是 \x93NUMPY。

接下来的 1 个字节是无符号字节：文件格式的主版本号，例如 \x01。

接下来的 1 个字节是无符号字节：文件格式的次版本号，例如 \x00。注意：文件格式的版本与 numpy 包的版本无关。

接下来的 2 个字节形成一个小端无符号短整数：头部数据的长度 HEADER_LEN。

接下来的 HEADER_LEN 个字节形成描述数组格式的头部数据。它是一个 ASCII 字符串，包含字典的 Python 字面量表达式。它以换行符 (\n) 结束，并用空格 (\x20) 填充，以使 len(魔数字符串) + 2 + len(长度) + HEADER_LEN 的总和能够被 64 整除，以用于对齐目的。

字典包含三个键

• “descr”：dtype.descr 可以作为参数传递给 numpy.dtype 构造函数以创建数组的 dtype 的对象。

• “fortran_order”：bool 数组数据是 Fortran 连续的还是非 Fortran 连续的。由于 Fortran 连续数组是非 C 连续性的常见形式，因此为了效率起见，我们允许将其直接写入磁盘。

• “shape”：int 元组 数组的形状。

为了可重复性和可读性，字典键按字母顺序排序。这仅仅是为了方便。编写器 SHOULD 尽可能实现这一点。读取器 MUST NOT 依赖于此。

头部之后是数组数据。如果 dtype 包含 Python 对象（即 dtype.hasobject 为 True），则数据是数组的 Python pickle。否则，数据是数组的连续（根据 fortran_order，C 连续或 Fortran 连续）字节。使用者可以通过将形状给出的元素数量（注意 shape=() 表示有一个元素）乘以 dtype.itemsize 来计算出字节数。

格式版本 2.0

版本 1.0 格式仅允许数组头部总大小为 65535 字节。具有大量列的结构化数组可能会超过此限制。版本 2.0 格式将头部大小扩展到 4 GiB。如果数据需要，numpy.save 将自动以 2.0 格式保存，否则它将始终使用更兼容的 1.0 格式。

因此，头部第四个元素的描述已变为：“接下来的 4 个字节形成一个小端无符号整数：头部数据的长度 HEADER_LEN。”

格式版本 3.0

此版本用 utf8 编码的字符串替换 ASCII 字符串（实际上是 latin1），因此支持具有任何 Unicode 字段名的结构化类型。

接口

公共接口 load_npy

加载 npy 格式的多维数组 (规范)

• 私有模块子程序 load_npy_cdp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  复数(kind=dp),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_cdp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  复数(kind=dp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_cdp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  复数(kind=dp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_csp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  复数(kind=sp),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_csp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  复数(kind=sp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_csp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  复数(kind=sp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint16_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int16),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint16_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int16),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint16_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int16),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint32_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int32),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint32_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int32),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint32_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int32),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint64_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int64),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint64_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int64),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint64_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int64),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint8_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int8),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint8_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int8),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_iint8_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  整数(kind=int8),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_rdp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  实数(kind=dp),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_rdp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  实数(kind=dp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_rdp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  实数(kind=dp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_rsp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  实数(kind=sp),	intent(out),		可分配	::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_rsp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  实数(kind=sp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 load_npy_rsp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  实数(kind=sp),	intent(out),		可分配	::	array(:,:,:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

公共接口 save_npy

以 npy 格式保存多维数组 (规范)

• 私有模块子程序 save_npy_cdp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  字符(len=*),	intent(in)			::	filename
  复数(kind=dp),	intent(in)			::	array(:)
  整数,	intent(out),	可选		::	iostat
  字符(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_cdp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  complex(kind=dp),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_cdp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  complex(kind=dp),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_csp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  complex(kind=sp),	intent(in)			::	array(:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_csp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  complex(kind=sp),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_csp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  complex(kind=sp),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint16_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int16),	intent(in)			::	array(:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint16_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int16),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint16_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int16),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint32_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int32),	intent(in)			::	array(:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint32_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int32),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint32_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int32),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint64_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int64),	intent(in)			::	array(:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint64_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int64),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint64_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int64),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint8_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int8),	intent(in)			::	array(:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint8_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int8),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_iint8_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  integer(kind=int8),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_rdp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  real(kind=dp),	intent(in)			::	array(:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_rdp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  real(kind=dp),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_rdp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  real(kind=dp),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_rsp_1(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  real(kind=sp),	intent(in)			::	array(:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_rsp_2(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  real(kind=sp),	intent(in)			::	array(:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg

• 私有模块子程序 save_npy_rsp_3(filename, array, iostat, iomsg)

  参数

  类型	意图	可选	属性		名称
  character(len=*),	intent(in)			::	filename
  real(kind=sp),	intent(in)			::	array(:,:,:)
  integer,	intent(out),	可选		::	iostat
  character(len=:),	intent(out),	可选,	可分配	::	iomsg