3.2.1. 公用事業(yè)

我們需要一些實(shí)用程序來(lái)簡(jiǎn)化 Jupyter 筆記本中的面向?qū)ο?a target='_blank' class='arckwlink_none'>編程。挑戰(zhàn)之一是類(lèi)定義往往是相當(dāng)長(zhǎng)的代碼塊。筆記本電腦的可讀性需要簡(jiǎn)短的代碼片段，穿插著解釋?zhuān)@種要求與 Python 庫(kù)常見(jiàn)的編程風(fēng)格不相容。第一個(gè)實(shí)用函數(shù)允許我們?cè)趧?chuàng)建類(lèi)后將函數(shù)注冊(cè)為類(lèi)中的方法。事實(shí)上，即使我們已經(jīng)創(chuàng)建了類(lèi)的實(shí)例，我們也可以這樣做！它允許我們將一個(gè)類(lèi)的實(shí)現(xiàn)拆分成多個(gè)代碼塊。

def add_to_class(Class): #@save
  """Register functions as methods in created class."""
  def wrapper(obj):
    setattr(Class, obj.__name__, obj)
  return wrapper

讓我們快速瀏覽一下如何使用它。我們計(jì)劃 A用一個(gè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)do。我們可以先聲明類(lèi)并創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，而不是在同一個(gè)代碼塊中A同時(shí) 擁有兩者的代碼。doAa

class A:
  def __init__(self):
    self.b = 1

a = A()

do接下來(lái)我們像往常一樣 定義方法，但不在 classA的范圍內(nèi)。相反，我們add_to_class用類(lèi)A作為參數(shù)來(lái)裝飾這個(gè)方法。這樣做時(shí)，該方法能夠訪(fǎng)問(wèn) 的成員變量，A正如我們所期望的那樣，如果它已被定義為 的A定義的一部分。讓我們看看當(dāng)我們?yōu)閷?shí)例調(diào)用它時(shí)會(huì)發(fā)生什么a。

@add_to_class(A)
def do(self):
  print('Class attribute "b" is', self.b)

a.do()

Class attribute "b" is 1

@add_to_class(A)
def do(self):
  print('Class attribute "b" is', self.b)

a.do()

Class attribute "b" is 1

@add_to_class(A)
def do(self):
  print('Class attribute "b" is', self.b)

a.do()

Class attribute "b" is 1

@add_to_class(A)
def do(self):
  print('Class attribute "b" is', self.b)

a.do()

Class attribute "b" is 1

第二個(gè)是實(shí)用程序類(lèi)，它將類(lèi) __init__方法中的所有參數(shù)保存為類(lèi)屬性。這使我們無(wú)需額外代碼即可隱式擴(kuò)展構(gòu)造函數(shù)調(diào)用簽名。

class HyperParameters: #@save
  """The base class of hyperparameters."""
  def save_hyperparameters(self, ignore=[]):
    raise NotImplemented

我們將其實(shí)施推遲到第 23.7 節(jié)。HyperParameters要使用它，我們定義繼承自該方法并調(diào)用 save_hyperparameters該方法的類(lèi)__init__。

# Call the fully implemented HyperParameters class saved in d2l
class B(d2l.HyperParameters):
  def __init__(self, a, b, c):
    self.save_hyperparameters(ignore=['c'])
    print('self.a =', self.a, 'self.b =', self.b)
    print('There is no self.c =', not hasattr(self, 'c'))

b = B(a=1, b=2, c=3)

self.a = 1 self.b = 2
There is no self.c = True

# Call the fully implemented HyperParameters class saved in d2l
class B(d2l.HyperParameters):
  def __init__(self, a, b, c):
    self.save_hyperparameters(ignore=['c'])
    print('self.a =', self.a, 'self.b =', self.b)
    print('There is no self.c =', not hasattr(self, 'c'))

b = B(a=1, b=2, c=3)

self.a = 1 self.b = 2
There is no self.c = True

# Call the fully implemented HyperParameters class saved in d2l
class B(d2l.HyperParameters):
  def __init__(self, a, b, c):
    self.save_hyperparameters(ignore=['c'])
    print('self.a =', self.a, 'self.b =', self.b)
    print('There is no self.c =', not hasattr(self, 'c'))

b = B(a=1, b=2, c=3)

self.a = 1 self.b = 2
There is no self.c = True

# Call the fully implemented HyperParameters class saved in d2l
class B(d2l.HyperParameters):
  def __init__(self, a, b, c):
    self.save_hyperparameters(ignore=['c'])
    print('self.a =', self.a, 'self.b =', self.b)
    print('There is no self.c =', not hasattr(self, 'c'))

b = B(a=1, b=2, c=3)

self.a = 1 self.b = 2
There is no self.c = True

最后一個(gè)實(shí)用程序允許我們?cè)趯?shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)以交互方式繪制實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。為了尊重更強(qiáng)大（和復(fù)雜）的TensorBoard，我們將其命名為ProgressBoard。實(shí)現(xiàn)推遲到 第 23.7 節(jié)。現(xiàn)在，讓我們簡(jiǎn)單地看看它的實(shí)際效果。

該方法在圖中 draw繪制一個(gè)點(diǎn)，并在圖例中指定。可選的僅通過(guò)顯示來(lái)平滑線(xiàn)條(x, y)labelevery_n1/n圖中的點(diǎn)。他們的價(jià)值是從平均n原始圖中的鄰居點(diǎn)。

class ProgressBoard(d2l.HyperParameters): #@save
  """The board that plots data points in animation."""
  def __init__(self, xlabel=None, ylabel=None, xlim=None,
         ylim=None, xscale='linear', yscale='linear',
         ls=['-', '--', '-.', ':'], colors=['C0', 'C1', 'C2', 'C3'],
         fig=None, axes=None, figsize=(3.5, 2.5), display=True):
    self.save_hyperparameters()

  def draw(self, x, y, label, every_n=1):
    raise NotImpleme