在数据处理中，对原始数据进行重塑或重新排序并创建多个副本是很常见的行为。无论执行任何新步骤，都会创建新副本。随着程序的增大，占用的内存也会增大，我几乎从未考虑过这个问题，直到遇到了“内存不足”错误。
张量 (tensor) 的神奇之处在于多个张量可以引用同一存储空间（即包含给定类型的数字的连续内存区块）。此行为由 torch.storage 进行管理。
每个张量都包含 .storage 属性，用于显示内存中存储的张量内容。
在下一篇的文章中，我将聊一聊张量所具有的更神奇的属性，即跟踪上级操作。
在本文中，我将主要介绍内存优化方面的内容。
全新 Vitis AI 1.2 发行版将首次为 PyTorch 提供支持。本文对于新增对此热门框架的支持表示祝贺，并提供了 1 个 PyTorch 专用的 Jupyter Notebook 格式示例。
输入 [1]：
import torch a = torch.randint(0, 9, (5,3)) a
输出 [1]：
tensor([[4, 1, 6],
[0, 8, 8],
[1, 2, 1],
[0, 5, 7],
[0, 0, 7]])输入 [2]：
a.storage()
输出 [2]：
4 1 6 0 8 8 1 2 1 0 5 7 0 0 7 [torch.LongStorage of size 15]
输入 [3]：
a.shape
输出 [3]：
torch.Size([5, 3])
我们可能需要对原始“a”张量进行转置 (transpose) 和平展 (flatten) 处理。
何必为了相同数据浪费双倍内存？哪怕数据只是形状 (shape) 不同，也没有必要。
输入 [4]：
b = torch.transpose(a, 0, 1) b
输出 [4]：
tensor([[4, 0, 1, 0, 0],
[1, 8, 2, 5, 0],
[6, 8, 1, 7, 7]])a和b确实是指向相同存储空间的张量。
两者表现方式不同，原因在于我们使用 stride 函数指令其按不同顺序读取该存储空间。
b的 stride 值为 (1,3)，即读取存储空间时，每隔 1 个元素都必须跳至下一行，并且每隔 3 个元素必须跳至下一列。
输入 [5]：
b.stride(), a.stride()
输出 [5]：
((1, 3), (3, 1))
我们可以从a或b访问数据，或者也可以从原始存储空间直接访问数据。
但如果从存储空间访问，则读取的值将不再是张量。
输入 [6]：
a[1,2], b[2,1], a.storage()[5], b.storage()[5]
输出 [6]：
(tensor(8), tensor(8), 8, 8)
现在，令我感到疑惑不解的是，我发现这些张量的值神奇般地自行发生了改变：
更改a时，b也变了。
输入 [7]：
a[0,0] = 10 b[0,0]
输出 [7]：
tensor(10)
发生这种状况的原因是因为，从内存角度来看，张量即经过排序的存储空间表示法。
从同一存储空间生成的 2 个张量并非独立张量，而且我必须牢记的是，当我每次更改 1 个张量后，指向相同存储空间的所有其它张量也都会被修改。
可见，即使高效的内存利用方式也难免有其缺点！
子集
通过原始数据的子集仍然能够有效利用内存。
新的张量仍然指向原始存储空间的子集。
输入 [8]：
c = a[0:2, 0:2] c
输出 [8]：
tensor([[10, 1],
[ 0, 8]])输入 [9]：
c[0,0]=77 a
输出 [9]：
tensor([[77, 1, 6],
[ 0, 8, 8],
[ 1, 2, 1],
[ 0, 5, 7],
[ 0, 0, 7]])inplace 运算符
inplace 运算符即无需创建张量副本就可以直接对存储空间进行操作的函数。这些运算符通常具有易于识别的名称且以下划线结尾。
输入 [10]：
a.zero_() b
输出 [10]：
tensor([[0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 0]])张量克隆
如果确实需要 1 个独立的新张量，可以对其进行克隆。
这样也会创建新的存储空间。
输入 [11]：
a_clone = a.clone() a_clone[0,0] = 55 a_clone
输出 [11]：
tensor([[55, 0, 0],
[ 0, 0, 0],
[ 0, 0, 0],
[ 0, 0, 0],
[ 0, 0, 0]])输入 [12]：
a
输出 [12]：
tensor([[0, 0, 0],
[0, 0, 0],
[0, 0, 0],
[0, 0, 0],
[0, 0, 0]])为连续张量重组存储空间
部分函数仅适用于连续张量。
对a进行转置时，通过在b中分配来自存储空间的非连续矩阵值，生成了新的张量。
输入 [13]：
a.is_contiguous()
输出 [13]：
True
输入 [14]：
b.is_contiguous()
输出 [14]：
False
我们可将b设为连续张量，但这将导致b生成经过重组的新存储空间，从而导致a和b永远无法成为独立张量：
输入 [15]：
b = b.contiguous() b[0,0] = 18 a[0,0]
输出 [15]：
tensor(0)
输入 [16]：
b.is_contiguous()
输出 [16]：
True
输入 [17]：
a.is_contiguous()
输出 [17]：
True
本文转载自： Xilinx技术社微信公众号
