Julia - 创建 Union{Nothing,String} 与 Union{Nothing,Bool} 的矩阵

Question

在我的程序中，我想初始化一堆矩阵，Nothing然后如果满足某些条件，则将单个元素更改为类型Bool或的值String

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当我初始化时这工作正常

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Array{Union{Nothing,Bool},2}(undef,5,5)\n

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这会产生类似的东西

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5\xc3\x975 Matrix{Union{Nothing, Bool}}:\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n

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但当我初始化时不是

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Array{Union{Nothing,String},2}(undef,5,5)\n

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这给了我

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5\xc3\x975 Matrix{Union{Nothing, String}}:\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n

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现在我可以将第二个数组中的值更改为Strings 以便我得到

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5\xc3\x975 Matrix{Union{Nothing, String}}:\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef     "Look"\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n

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但是当我将第二个大数组构造为

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Array{Union{Nothing, Bool, String}}(undef,10,5)\n

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看起来像

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10\xc3\x975 Matrix{Union{Nothing, Bool, String}}:\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n

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Nothing我可以很高兴地将前 5 行分配给由和构造的第一个数组Bool，但我无法分配给由#undef/nothing和构造的第二个矩阵String构造的第二个矩阵。相反，我收到此错误

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UndefRefError: access to undefined reference\n

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最初我认为这与从类型转换Nothing或#undef到String但当我在上面分配单个字符串时，我似乎能够做到这一点。

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有任何想法吗？

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Answer 1

首先让我从一个建议开始，即做什么。

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一般来说，最好按以下方式创建矩阵：

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julia> Array{Union{Nothing,String},2}(nothing,5,5)\n5\xc3\x975 Matrix{Union{Nothing, String}}:\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n nothing  nothing  nothing  nothing  nothing\n

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通过这种方式，您可以确保它们已正确初始化。

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现在解释一下你所观察到的情况。#undef相反，nothing不是一个值。这意味着矩阵中的给定单元未连接到任何值。您无法从这样的单元格中读取内容。您必须先写入它，然后才能读取它：

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julia> x = Vector{String}(undef, 3)\n3-element Vector{String}:\n #undef\n #undef\n #undef\n\njulia> x[1]\nERROR: UndefRefError: access to undefined reference\nStacktrace:\n [1] getindex(A::Vector{String}, i1::Int64)\n   @ Base .\\array.jl:801\n [2] top-level scope\n   @ REPL[6]:1\n\njulia> x[1] = "a"\n"a"\n\njulia> x\n3-element Vector{String}:\n    "a"\n #undef\n #undef\n\njulia> x[1]\n"a"\n

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您可能会问为什么对于元素类型的情况，您会在数组中获得一个值，而在您确实 getUnion{Bool, Nothing}的情况下，即没有您可以读取的值。Union{String, Nothing}#undef

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答案是，在 Julia 中有两种类型：

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• 位类型，isbitstype函数返回true；此类数据是不可变的，并且不包含对其他值的引用；此类数据的一个例子是Bool
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• 非位类型，要么是可变的，要么包含引用；此类数据的一个示例是String（因为从技术上讲，字符串表示为对存储字符串内容的内存中某个位置的引用）
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正如你在这里看到的：

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julia> isbitstype(Bool)\ntrue\n\njulia> isbitstype(String)\nfalse\n

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现在 - 如果您的数组要存储位类型（或其联合），那么它会直接存储它，因此总是有一些值（不能保证它是什么值，但您知道您会得到一个值），例如：

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julia> Matrix{Int}(undef, 5, 5)\n5\xc3\x975 Matrix{Int64}:\n 260255120  260384864  260235344  260254240  0\n 260254240  260235344  260235344  260255120  0\n 261849744  260235344  260235344  260235344  0\n 260465792  260465440  260464224  260235344  0\n 260235344  260235344  260235344  260235344  0\n

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正如您所看到的，我们存储了一些值，但未定义这些值是什么。

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另一方面，如果您的数组要存储非位类型，它实际上存储对值的引用。这意味着当您创建此类值的数组而不对其进行初始化时，您会得到#undef- 这意味着在此单元格中没有对有效值的引用。

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只是为了向您展示它与字符串没有直接关系，让我向您展示例如类型String7（例如通过 CSV.jl 导出），它是一个固定宽度字符串（最大宽度为 7 个字节），是一种位类型。观察差异：

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julia> using CSV\n\njulia> isbitstype(String7)\ntrue\n\njulia> Matrix{String7}(undef, 5, 5)\n5\xc3\x975 Matrix{String7}:\n "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  \xe2\x80\xa6  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"\n "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"     "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"\n "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"     "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"\n "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"     "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"\n "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"  "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"     "\\0\\0\\0\\0\\x0f\\x86_\\x10\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0\\0"\n\njulia> Matrix{String}(undef, 5, 5)\n5\xc3\x975 Matrix{String}:\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n #undef  #undef  #undef  #undef  #undef\n

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在第一种情况下，您得到了一个String7已初始化的值矩阵，但它初始化为的值未定义（这是一些垃圾）。\n在第二种情况下，您得到了一个String值矩阵，并且由于它们是非位，因此矩阵未初始化 - 它尚未保存任何值。您首先必须分配一些值，然后才能读取它们。

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最后，有一个isassigned函数允许您检查容器是否具有与某个索引关联的值（即检查是否没有#undef或索引是否超出范围）。这是一个例子：

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julia> x = Vector{String}(undef, 3)\n3-element Vector{String}:\n #undef\n #undef\n #undef\n\njulia> x[1] = "a"\n"a"\n\njulia> isassigned(x, 1) # we have a value here\ntrue\n\njulia> isassigned(x, 2) # no value\nfalse\n\njulia> isassigned(x, 3) # no value\nfalse\n\njulia> isassigned(x, 4) # out of bounds\nfalse\n

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如果有任何不清楚的地方请评论，我可以扩展答案。

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