张量视图

PyTorch 允许一个张量成为现有张量的视图（View）。视图张量与基础张量共享相同的底层数据。支持 View 可以避免显式的数据复制，从而实现快速且内存高效的重塑、切片和逐元素操作。

例如，要查看现有张量 t，可以调用 t.view(...)。

>>> t = torch.rand(4, 4)
>>> b = t.view(2, 8)
>>> t.storage().data_ptr() == b.storage().data_ptr()  # `t` and `b` share the same underlying data.
True
# Modifying view tensor changes base tensor as well.
>>> b[0][0] = 3.14
>>> t[0][0]
tensor(3.14)

因为视图与基础张量共用底层数据，所以如果修改了视图中的数据，基础张量中的数据也会随之改变。

通常，PyTorch 操作会返回一个新的张量作为输出，例如 add()。但在视图操作的情况下，输出是输入张量的视图，以避免不必要的数据复制。创建视图时不会发生数据移动，只是改变了对相同数据的解释方式。取连续张量的视图可能会产生非连续张量。用户应注意，连续性可能会影响性能。transpose() 是一个常见的例子。

>>> base = torch.tensor([[0, 1],[2, 3]])
>>> base.is_contiguous()
True
>>> t = base.transpose(0, 1)  # `t` is a view of `base`. No data movement happened here.
# View tensors might be non-contiguous.
>>> t.is_contiguous()
False
# To get a contiguous tensor, call `.contiguous()` to enforce
# copying data when `t` is not contiguous.
>>> c = t.contiguous()

作为参考，以下是 PyTorch 中所有视图操作的完整列表：

• 基本切片和索引操作，例如 tensor[0, 2:, 1:7:2] 返回基础 tensor 的视图。请参见下面的说明。

• adjoint()

• as_strided()

• detach()

• diagonal()

• expand()

• expand_as()

• movedim()

• narrow()

• permute()

• select()

• squeeze()

• transpose()

• t()

• T

• H

• mT

• mH

• real

• imag

• view_as_real()

• unflatten()

• unfold()

• unsqueeze()

• view()

• view_as()

• unbind()

• split()

• hsplit()

• vsplit()

• tensor_split()

• split_with_sizes()

• swapaxes()

• swapdims()

• chunk()

• indices() （仅适用于稀疏张量）

• values() （仅适用于稀疏张量）

也值得一提的是几个具有特殊行为的操作。

• reshape()、reshape_as() 和 flatten() 可能会返回一个视图或新的张量，用户代码不应依赖于具体是哪种情况。

• contiguous() 如果输入张量已经是连续的，则返回它本身，否则通过复制数据返回一个新的连续张量。

了解更多关于 PyTorch 内部实现的详细内容，请参阅 ezyang 的 PyTorch 内部实现博客文章。