xt_plugin

TSL语言的跨平台实现的扩展的有类型的数据结构插件，目前提供xarray数组，将来还会提供更多的扩展数据类型，例如dataframe。xarray以紧缩格式存储在连续的内存空间中，主要是为了速度和节省内存开销。

安装

(已集成到mytsl发行版中)

动态库文件：Windows: xt_plugin.dll, Linux: libxt_plugin.so。

把相关的动态库文件拷贝到执行服务器或者TSL目录的plugin目录。

(如果需要下载兼容正式版的Windows版本的动态库文件请访问这里)。

使用指南

提供的TSL函数：

xarray

xarray(typedef, init): 创建xarray。

参数列表

参数描述

typedef 类型定义，魔法参数类型。

init 初始化，可以是魔法参数类型或者TSL的array类型。
返回值

xarray对象

支持的类型定义

类型	描述
bool	布尔值
int	有符号32位整数
int64	有符号64位整数
double	64位浮点数

例子：

a := xarray(@int(3,4,5)); // 类型中可以有维度数据
x := xarray(@int(), array(1,2,3,4));
y := xarray(@int(), @(1,2,3,4));
z := xarray(
  @double(),
  @(
   (1.0, 2.0, 3.0),
   (2.0, 3.0, 4.0),
   (3.0, 4.0, 5.0)
  ));

xarray对象的相关方法

dump()

dump([indent]): 返回json格式的内容。

参数列表

参数描述

indent 缩进空格数，整数类型，可选参数，默认不缩进。
返回值

字符串类型。

例如：

z := xarray(
  @double(),
  @((
     (1.0, 2.0, 3.0),    
     (2.0, 3.0, 4.0),
     (3.0, 4.0, 5.0)
    ),
    (
     (4.0, 5.0, 6.0),
     (5.0, 6.0, 7.0),
     (6.0, 7.0, 8.0)
    )
  ));

vprintln(z.dump());
// 打印
[[[1.0,2.0,3.0],[2.0,3.0,4.0],[3.0,4.0,5.0]],[[4.0,5.0,6.0],[5.0,6.0,7.0],[6.0,7.0,8.0]]]

shape()

shape(): 返回维度信息。

参数列表

无
返回值

一维数组。

例如：

z := xarray(
  @double(),
  @((
     (1.0, 2.0, 3.0),    
     (2.0, 3.0, 4.0),
     (3.0, 4.0, 5.0)
    ),
    (
     (4.0, 5.0, 6.0),
     (5.0, 6.0, 7.0),
     (6.0, 7.0, 8.0)
    )
  ));

vprintln(z.shape());
// 打印
array(2L,3L,3L)

reshape

reshape(...args): 改变维度。

参数列表

参数描述

...args 维度信息，整数类型。

注意：如果数组长度不够会报错。
返回值

无。

例如：

z := xarray(
  @double(),
  @((
     (1.0, 2.0, 3.0),    
     (2.0, 3.0, 4.0),
     (3.0, 4.0, 5.0)
    ),
    (
     (4.0, 5.0, 6.0),
     (5.0, 6.0, 7.0),
     (6.0, 7.0, 8.0)
    )
  ));

z.reshape(3,2,3);
vprintln(z.shape());
// 打印
array(3L,2L,3L)

获取和设置数组元素

y := xarray(
  @double(),
  array(
   (1.0, 2.0, 3.0),
   (2.0, 3.0, 4.0),
   (3.0, 4.0, 5.0)
  ));

y[0,0] := 100;
println("y[0,0]={}", y[0,0]);

运算

可以进行基本的运算。

x := xarray(@int(), array(1,2,3,4));
x += 2;
y := x * 2;

xrand

xrand(d0, d1, ..., dn): 创建随机数组。

参数列表

参数描述

d0 ... dn 维度，整数类型
返回值

xarray对象

xrandn

xrandn(d0, d1, ..., dn): 从“标准正态”分布中创建数组。

参数列表

参数描述

d0 ... dn 维度，整数类型
返回值

xarray对象

xrandint （TODO）

xarange

xarange([start,] stop, [step]): 根据start与stop指定的范围以及step设定的步长，生成一个数组。

参数列表

参数描述

start 计数从start开始。可选参数，默认是从0开始。

stop 计数结束。

step 步长。
返回值

xarray对象

例如：

x := xarange(10);

xeye

xeye(N, M): 。

参数列表

参数描述

N 维度，整数类型。

M 可选参数，默认等于N，整数类型。
返回值

xarray对象

例如：

x := xeye(10);

xones

xones(d0,...,dn): 。

参数列表

参数描述

d0 ... dn 维度，整数类型
返回值

xarray对象

例如：

x := xones(10);

xzeros

xzeros(d0,...,dn): 。

参数列表

参数描述

d0 ... dn 维度，整数类型
返回值

xarray对象

例如：

x := xzeros(10);

xempty

xempty(d0,...,dn): 。

参数列表

参数描述

d0 ... dn 维度，整数类型
返回值

xarray对象

例如：

x := xempty(10);

xlinspace

xlinspace(start, stop, num=50): 在指定的间隔内返回均匀间隔的数组。

参数列表

参数描述

start 开始值

stop 结束值

num 个数，可选参数，默认50
返回值

xarray对象

例如：

x := xlinspace(10, 100);

xlogspace

xlogspace(start, stop, num=50): 在指定的间隔内返回对数均匀分布的数组。

参数列表

参数描述

start 开始值

stop 结束值

num 个数，可选参数，默认50
返回值

xarray对象

例如：

x := xlogspace(10, 100);

xsum

xsum(a): 计算数组值的和。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

x := xsum(xrand(10, 100));

xamin

xamin(a): 计算数组值中的最小值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

最小值。

例如：

x := xamin(xrand(10, 100));

xamax

xamax(a): 计算数组值中的最大值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

最大值。

例如：

x := xamax(xrand(10, 100));

xargmin

xargmin(a): 返回数组值中的最小值的索引。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

x := xargmin(xrand(10, 100));

xargmax

xargmax(a): 返回数组值中的最大值的索引。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

x := xargmax(xrand(10, 100));

xsort

xsort(a): 返回排序的数组。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

x := xsort(xrand(10, 100));

xargsort

xargsort(a): 返回排序的数组。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

x := xargsort(xrand(10, 100));

xunique

xunique(a): 返回数组中唯一值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

x := xunique(xarray(@int(), array(1, 1, 2, 2, 3, 3)));
返回
[1,2,3]

xpartition

xpartition(a, kth): 返回数组的分区副本。

参数列表

参数描述

a xarray

kth 第k个, 分区索引。
返回值

xarray对象

例如：

xsetdiff1d （TODO）

xdiff

xdiff(a[, n, axis]): 计算数组的离散差。

参数列表

参数描述

a xarray

n

axis
返回值

xarray对象

例如：

xargpartition

xargpartition(a, kth): 返回数组的分区副本。

参数列表

参数描述

a xarray

kth 第k个, 分区索引。
返回值

xarray对象

例如：

xmedian

xmedian(a, axis): 计算沿指定轴的中位数。

参数列表

参数描述

a xarray

axis
返回值

xarray对象

例如：

xchoice

xchoice(a, axis): 。

参数列表

参数描述

a xarray

axis
返回值

xarray对象

例如：

xshuffle

xshuffle(a): 改组数组。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xpermutation

xpermutation(a): 返回随机排列的数组。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xprod

xprod(a): 返回给定轴上数组元素的乘积。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xmean

xmean(a): 计算沿指定轴的算术平均值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

值或者xarray对象

例如：

xstddev

xstddev(a): 计算沿指定轴的标准偏差。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xvariance

xvariance(a): 计算沿指定轴的方差。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xtrapz

xtrapz(a): 使用复合梯形规则沿给定轴积分。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xcount_nonzero

xcount_nonzero(a): 计算数组中非零值的数量。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xabs

xabs(a): 按元素计算绝对值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xsign

xsign(a): 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xremainder

xremainder(a, b): 返回除法的元素余数。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xminimum

xminimum(a, b): 。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xmaximum

xmaximum(a, b): 。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarrat
返回值

xarray对象

例如：

xclip

xclip(a, min, max): 剪辑数组中的值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xfma （TODO）

xinterp （TODO）

xrad2deg

xrad2deg(a): 将角度从弧度转换为度数。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xdegrees

xdegrees(a): 将角度从弧度转换为度。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xdeg2rad

xdeg2rad(a): 将角度从度数转换为弧度。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xradians

xradians(a): 将角度从度转换为弧度。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xexp

xexp(a): 计算所有元素的指数。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xexpm1

xexpm1(a): 计算所有元素的指数exp(x) - 1 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xlog

xlog(a): 自然对数。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xlog1p

xlog1p(a): 计算log(1 + x) 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xpow （TODO）

xsqrt

xsqrt(a): 按元素返回数组的非负平方根。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xsquare

xsquare(a): 计算平方。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xcube

xcube(a): 计算平方。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xcbrt

xcbrt(a): 按元素返回数组的立方根。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xsin

xsin(a): 计算sin() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xcos

xcos(a): cos() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xtan

xtan(a): tan()。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xsinh

xsinh(a): sinh()。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xcosh

xcosh(a): cosh() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xtanh

xtanh(a): tanh() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xerf

xerf(a): erf()。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xtgamma

xtgamma(a): tgamma() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xlgamma

xlgamma(a): lgamma()。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xisnan

xisnan(a): isnan() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xisinf

xisinf(a): isinf() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xisfinite

xisfinite(a): isfinite() 。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xsearchsorted （TODO）

xhistogram

xhistogram(a, bins): 计算数据集的直方图。

参数列表

参数描述

a xarray

bins 可选参数，默认是10
返回值

xarray对象

例如：

xhistogram_bin_edges

xhistogram_bin_edges(a, bin_edges): 计算数据集的直方图。

参数列表

参数描述

a xarray

bin_edges xarray
返回值

xarray对象

例如：

xbincount

xbincount(a): 计算非负整数数组中每个值的出现次数。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xdigitize

xdigitize(a, bin_edges): 返回输入数组中每个值所属的 bin 的索引。

参数列表

参数描述

a xarray

bin_edges xarray
返回值

xarray对象

例如：

xdot

xdot(a, b): 两个数组的点积。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xvdot

xvdot(a, b): 返回两个向量的点积。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xouter

xouter(a, b): 计算两个向量的外积。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xmatrix_power

xmatrix_power(a, b): 将方阵提高到（整数）幂n。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xkron

xkron(a, b): 两个数组的Kron Ecker 乘积。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xcholesky

xcholesky(a): Cholesky分解。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xqr

xqr(a): 计算矩阵的qr分解。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

array对象

下标值

0 q

1 r

例如：

xsvd

xsvd(a): 奇异值分解。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

array对象

下标值

0 s

1 v

2 d

例如：

xeig

xeig(a): 计算方形数组的特征值和右特征向量。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xeigvals

xeigvals(a): 计算一般矩阵的特征值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xeigh

xeigh(a): 返回复数 Hermitian（共轭对称）或实对称矩阵的特征值和特征向量。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xeigvalsh

xeigvalsh(a, b): 计算复数 Hermitian 或实对称矩阵的特征值。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xnorm

xnorm(a): 矩阵或向量范数。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xcond

xcond(a, b): 计算矩阵的条件数。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xdet

xdet(a): 计算一个数组的行列式。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xmatrix_rank

xmatrix_rank(a): 使用 SVD 方法返回数组的矩阵秩。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xslogdet

xslogdet(a): 计算数组行列式的符号和（自然）对数。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

array对象

下标值

0 sign

1 logdet

例如：

xtrace

xtrace(a): 返回沿数组对角线的总和。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xinv

xinv(a): 计算矩阵的（乘法）逆。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xpinv

xpinv(a): 计算矩阵的 (Moore-Penrose) 伪逆。

参数列表

参数描述

a xarray
返回值

xarray对象

例如：

xsolve

xsolve(a, b): 求解线性矩阵方程或线性标量方程组。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

xlstsq

xlstsq(a, b): 返回线性矩阵方程的最小二乘解。

参数列表

参数描述

a xarray

b xarray
返回值

xarray对象

例如：

性能比较

部分函数已经做了SIMD指令优化，速度是非常快的。例如xsum，对100万个元素的数组做1万次sum计算仅需要1.8秒，相当的快。

x := xrand(100*10000);
mtic; 
for i := 0 to 9999 do
    a := xsum(x); 
vprintln(mtoc);
打印
1.8115709

x := xrand(100*1000, 10);
mtic; 
for i := 0 to 9999 do
    a := xsum(x); 
vprintln(mtoc);
打印
1.7829401

可以看出多维数组也是一样的。

x := xrand(100*1000, 20);
mtic; 
for i := 0 to 9999 do
    a := xsum(x); 
vprintln(mtoc);
打印
3.920144

// AVX2指令集优化，运行的CPU是i9-12900K

参数	描述
typedef	类型定义，魔法参数类型。
init	初始化，可以是魔法参数类型或者TSL的array类型。

参数	描述
start	计数从start开始。可选参数，默认是从0开始。
stop	计数结束。
step	步长。

参数	描述
N	维度，整数类型。
M	可选参数，默认等于N，整数类型。

参数	描述
start	开始值
stop	结束值
num	个数，可选参数，默认50

参数	描述
a	xarray
kth	第k个, 分区索引。

参数	描述
a	xarray
kth	第k个, 分区索引。